Организация цеха по ремонту двигателей грузовых автомобилей г. Бендеры и г. Тирасполь на базе ОАО «Бендерский автосборочный завод

Содержание

Введение

1. Анализ производственной деятельности предприятия

1.1. История развития «Бендерского автосборочного завода»

1.2. Структура предприятия

1.3. Основные виды хозяйственной деятельности, виды выпускаемой продукции

1.4. Технико-экономические показатели предприятия

1.5. Анализ организации технологии ремонта двигателей на предприятии

1.6. Организация кîíòðîëя êà÷åñòâà ðåìîíòных работ на предприятии

1.7. Обоснование темы дипломного проекта

 

 

2. Расчётно-организационный раздел

2.1. Обоснование и выбор схемы производственного процесса

2.2. Обоснование и определение производственных мощности цеха

2.3. Расчет фондов времени

2.4. Расчет производственных участков. Общая компоновка производственного корпуса

2.5. Разработка графика грузовых потоков. Выбор ПТМ

 

3. Технологический раздел

Конструкторско-технологические особенности блока цилиндров двигателей КамАЗ

3.2. Характеристика дефектов блока цилиндров

3.3. Анализ и выбор существующих способов восстановления блока цилиндров

3.4. Обоснование выбора технологического процесса восстановления

3.5. Технология  восстановления посадочных отверстий, блока цилиндров двигателя КамАЗ-

3.6. Разработка технологического процесса восстановления

 

 

 

4. Конструкторский раздел

4.1. Обоснование необходимости разработки конструкции

4.2. Устройство и принцип работы стенда

4.3. Технологические и конструктивные расчеты стенда

5. Производственная и экологическая безопасность

5.1. Охрана труда на предприятии

5.2. Противопожарные мероприятия

5.3. Организационные мероприятия по защите окружающей среды

5.4. Инструкция по охране труда для рабочего, обслуживающего стенд 

для ремонта ДВС

5.5. Расчёт энергетических ресурсов проектируемого цеха

 

6. Технико-экономическая оценка проекта

6.1. Технико-экономические показатели цеха по ремонту двигателей

6.2. Расчёт экономических показателей конструкторской разработки

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Аннотация

Тема дипломного проекта: «Организация цеха по ремонту двигателей грузовых автомобилей г. Бендеры и г. Тирасполь на базе ОАО «Бендерский автосборочный завод»

Проект выполнен на кафедре «Автомобильный транспорт»

Исполнитель: Сырбу Александр Михайлович

Руководитель: ст. преподаватель Котомчин Алексей Николаевич

Пояснительная записка включает в себя 95 страниц, 10 листов формата А-1 графической части и использовано 30 литературных источников.

В данном дипломном проекте проанализирована производственная деятельность ОАО «Бендерский автосборочный завод», состояние и показатели предприятия. Обоснованны цели и задачи по организации цеха ремонта двигателей грузовых автомобилей.

Исходя из состава парка грузовых автомобилей г. Бендеры и г. Тирасполь, которые могут обратиться на предприятие, определены объемы работ цеха по ремонту двигателей, приведённых к одной марке двигателей - КамАЗ-740.1 и спроектирован цех по ремонту двигателей, с расстановкой оборудования.

В технологическом разделе разработан технологический процесс восстановления блока цилиндров КамАЗ740.1.

В конструкторском разделе предложена конструкция стенда для ремонта блока цилиндров, которая повысит качество ремонта и уменьшит себестоимость ремонтных работ в целом по двигателю.

Предложены мероприятия по охране труда и защите окружающей среды при выполнении ремонта двигателей в цехе.

Капиталовложения в организацию цеха по ремонту двигателей составит 1942130 руб., срок окупаемости капитальных вложений 3 года. Дана технико-экономическая оценка от внедрения конструкторской разработки, которая составит 12863,74 рублей, срок окупаемости 0,5 года.

Задание на дипломный проект

1. Тема дипломного проекта: «Организация цеха по ремонту двигателей грузовых автомобилей г. Бендеры и г. Тирасполь на базе ЗАО «Бендерский автосборочный завод»».

2. Исходные данные к проекту:

Данные по преддипломной практике, данные ГАИ по количественному составу грузовых автомобилей по г. Бендеры и г. Тирасполь.

3. Содержание расчетно-пояснительной записки.

3.1. Анализ предприятия

3.2. Организационный раздел.

3.3. Технологический раздел.

3.4. Конструкторский раздел.

3.5. Производственная и экологическая безопасность.

3.6. Технико-экономическая эффективность проекта.

4. Графическая часть.

Анализ производственной деятельности предприятия. График распределения объёма работ по ремонту двигателей. Производственный корпус цеха по ремонту двигателей. Технологическая карта ремонта детали. Анализ существующих конструкций. Общий вид конструкции. Сборочный чертёж. Деталировка. Схемы и карты. Экономические показатели дипломного проекта.

Введение

Капитальный ремонт является одним из основных элементов системы мероприятий, обеспечивающих работоспособность подвижного состава автомобильного транспорта. Капитальным называется ремонт, выполняемый на специализированных предприятиях при полной разборке автомобиля. К таким предприятиям относятся, в первую очередь, ремонтно-механические заводы (РМЗ), предназначенные для проведения капитальных ремонтов полнокомплектных машин и агрегатов.

Технологический процесс является основой организации современного ремонтного производства и представляет собой совокупность операций, выполняемых в определенной последовательности с целью восстановления исправности и работоспособности ремонтируемых объектов. Разработанный технологический процесс позволяет установить виды, объемы работ и трудоемкость ремонта, номенклатуру и количество оборудования, потребную рабочую силу, размеры производственных площадей, типы и количество транспортных средств и себестоимость ремонта.

В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие изнашивания деталей, корразии, усталости и старении материала и других вредных процессов, протекающих в автомобиле.

Главной задачей при выборе стратегии ремонта является восстановление работоспособности автомобиля до уровня, обеспечивающего его использование с заданными параметрами в течение очередного межремонтного цикла с наименьшими удельными затратами.

Функции авторемонтного производства заключаются в экономически обоснованном устранении неисправностей и восстановлении ресурса автомобилей. Ремонтное производство обладает существенными отличиями от машиностроения, что определяет необходимость изучения его специфичных процессов, в том числе процессов восстановления свойств автомобилей,

утраченных во время длительной эксплуатации.

Восстановление поврежденных и изношенных деталей является важным резервом экономии трудовых и материальных ресурсов.

В последние годы все чаще поднимается вопрос о том, как лучше производить ремонт автомобилей. Ремонтировать путем замены изношенной детали на новую или же восстанавливать старую.

Детали автомобилей, сложные изделие, которые требует строгого соблюдения технологии при изготовлении. Поэтому окончательная цена готовой детали составляет несколько тысяч рублей. Так стоит ли выбрасывать столь дорогое и сложное изделие, если его срок службы можно продлить?

Так, например, при производстве автомобильных деталей расходы на материалы и изготовление заготовок (отливок, паковок, штамповок) составляет 70…75 % их стоимости, а при восстановлении деталей эти затраты составляют 6…8%, так как заготовкой является сама деталь и при этом обрабатываются только те поверхности, которые имеют дефекты.

Затраты на восстановление деталей в зависимости от их конструктивных особенностей и степени изношенности составляют 10…50% стоимости новых деталей.

Восстановление деталей является крупным резервом обеспечения автомобильной техники запасными частями, расходы на которые в настоящее время составляют 40…60% себестоимости капитального ремонта автомобилей. Расширение номенклатуры восстановления деталей позволяет уменьшить потребности в производстве запасных частей.

Повышение надежности отремонтированных автомобилей (агрегатов) зависит от качества восстановления деталей. В настоящее время авторемонтное производство располагает всеми современными способами восстановления, обеспечивающими послеремонтные ресурсы деталей на уровне, близком к ресурсам новых.

В связи с этим целью настоящего проекта является разработка инженерных решений по организации и технологии ремонта двигателей грузовых автомобилей на Бендерском сборочном заводе на основе передовых методов восстановления и упрочнения деталей.

Анализ производственной деятельности предприятия

1.1. История развития «Бендерского автосборочного завода»

Предприятие было создано в 1947 году на базе отдельного ремонтно-восстановительного батальона автомобилей, прибывшего из Венгрии создается 133 КОдВО (Краснознаменного Одесского Военного Округа) на 6,0 га территории крепости в северо-восточной ее части. Предприятие специализируется по капитальному ремонту подлежали войсковые автомобили модификации ГАЗАА, ЗИС-5 и их агрегаты.

В 1961 году 133 САРЗ расформировывается и его основные средства передаются Бендерской МТС (Машинотракторной станции), на базе, которой образуется БОЭРЗ (Бендерский опытно-экспериментальный ремонтный Завод), входивший в систему Сельхозтехники Молдавии.

В 1962 году в крепости вновь создается 245 САРМ для обслуживания автомобильной техники КОдВО, а 1 июля 1968 года САРМ переименовывается в ЗРАТТ (Завод по Ремонту Автотракторной Техники).

Производство продукции составляет 630 тысяч рублей, личный состав 180 человек, территория 6,5 га. Производились капитальные ремонты автомобилей и их агрегатов модификаций ГАЗ51А, ГАЗ-63, на базе шасси ГАЗ51 изготовлялись автобусы АГ14.

В 1974 ЗРАТТ становится 778 Авторемонтным Заводом в подчинении КОдВО, а с 1979 года, по мере освоения капитального ремонта автомобилей КамАЗ, переподчиняется ГлавТУ МО ССР, и находится в оперативном подчинении КОдВО.

Начиная с 1976 года на предприятии ведется активная деятельность по его реконструкции и техническому перевооружению, вначале за счет собственных средств (т.п. «хозспособом»), затем с привлечением средств

Министерства Обороны СССР. Параллельно с заводскими корпусами возводились жилые дома, более 300 семей получили квартиры в новых домах. Реконструкция была завершена в 1987 году, а в связи с освоением новой продукции - регламентного ремонта военной техники (тягачи МАЗ537543) с 1989 завод переименовывается в ЦАРЗ (Центральный Авторемонтный Завод) МО СССР, с 1991 года Войсковая Часть 52110.

Проектная мощность Центрального авторемонтного завода (ЦАРЗ) Министерства обороны Советского Союза после реконструкции и технического перевооружения 778М Авторемонтного завода в 1989 году составляло 1500 единиц освоенной новой продукцией - регламентного ремонта боевой техники капитального ремонта специального автомобильного транспорта на Базе автомобилей КамАЗ и 500 единиц производство ракетовозов.

Развал Союза привел к ликвидации предприятий Союзного подчинения и вывод частей и соединений с территории Союзных Республик. Большая часть имущества передавалась местным властям.

В Приднестровье все оставшееся имущество было объявлено собственностью народа ПМР. В русле этих процессов в 1993 году на базе в/ч 52110 создается БАРЗ (Бендерский Авторемонтньпй Завод) и директором назначается Богомолов Николай Федорович.

С 1999 года организована сборка автомобилей ГАЗ из агрегатов и узлов, поставляемых ОАО «ГАЗ» Нижний Новгород.

В апреле 1999 года открыт центр ТО и ТР автомобилей, где автомобили всех марок (в том числе и иномарки) проходят ежегодный технический осмотр с применением компьютерной диагностики.

В июле 1999 года из собранных заводом автомобилей ГАЗ3221 (микроавтобус), сформирована автоколонна пассажирских перевозок маршрутными такси. Маршрутные такси обслуживают перевозки на линиях ТираспольКишинев, Тирасполь-Слободзея, БендерыТирасполь, Тирасполь-Днестровск, БендерыРыбница, Бендеры-Дубоссары, Бендеры- Каменка.

21 мая 2001 года ГП (Государственное Предприятие) БАРЗ преобразуется в Совместное Предприятие в форме Закрытого Акционерного Общества, 51% акции которого принадлежат венгерской фирме «ИнтервестИнвестментс»‚ директором закрытого акционерного общества «ДнестрАвто» назначен Караиванов Николай Константинович.

Завод производит все виды ремонтов автомобилей КамАЗ всех модификаций, автобусов ЛАЗ, двигателя КамА3740. С 1997 года производится ремонт, предпродажная подготовка, гарантийное и техническое обслуживание автомобилей марки ГАЗ всех модификаций (ГАЗ, Газель, Волга).

В 21 век завод вступил как многопрофильное предприятие, что подтверждается перечнем производимой продукции и оказываемых услуг:

капитальный (и все остальные виды) ремонт и переоборудование автомобилей , всех видов и модификаций;

сборка, дооборудование и предпродажная подготовка автомобильного ряда ОАО ГАЗ;

ТО и ТР легковых автомобилей всех марок (в том числе и иномарок);

газификация автомобилей - установка газобаллонного оборудования под сжатый природный газ;

пассажирские перевозки маршрутными автобусами.

В течение 20022004 годов предприятие осваивает производство полуприцепов к автомобилям КамАЗ, МАЗ грузоподъемностью 2439 тонн, а позднее – самосвальных полуприцепов грузоподъемностью 24 тонны, прицепов и полуприцепов для сельского хозяйства с разгрузкой на обе стороны. В 2006 году приступили к освоению автобетоносмесителей емкостью 7 куб.м на шасси КамАЗ. За последние три года восстановлена основная профильная функция предприятия по капитальному ремонту автомобилей КамАЗ, ведется ремонт автомобилей ГАЗ3307, 3309, ГАЗ66.

Часть производственных площадей и оборудования используется совместно с арендаторами для производства специализированного и нестандартного оборудования (бензоколонки, захваты для трелевки леса, пилорамы ленточные, кованые изделия и оснастка для производства изделий из железобетона). С их участием производится подбор красок и покраска автомобилей всеми видами современных красок, включая порошковые, двух- и трехкомпонентные, холодное цинкование и т.д.

С марта 2006 года завод имеет статус сервисного центра АО «КамАЗ». Журнал «Комтранс» № 4 за 2004 год опубликовал статью «Военная тайна», по сути – краткий исторический экскурс в прошлое предприятия.

В 2007 году ЗАО «ДнестрАвто» стало победителем конкурса «Приднестровское качество». Весной 2008 года на предприятии внедрена система менеджмента качества сертифицированная на соответствие требованиям Международного Стандарта ИСО 9001. Также пассажирские перевозки осуществляемые на предприятии подчиняются г. Тирасполь с 2008 года.

В 2012 году предприятие решением правительства ПМР было реорганизовано в открытое акционерное общество «Бендерский автосборочный завод» директором назначается Батыр Николай Дмитриевич.

Предприятие организует изготовление прицепов и полуприцепов, в том числе самосвальных грузоподъемностью 30;35; 45 м3 и специальных; литейное производство; разработка и внедрение новых видов продукции, прогрессивных технологических процессов; производство капитального, среднего и текущего ремонта автомобильной и другой техники, а также агрегатов к ней; сборка, переоборудование автомобилей, техническое обслуживание и диагностика, перепродажная подготовка автомобильной техники; изготовление и реализация товаров народного потребления.

1.3. Основные виды хозяйственной деятельности, виды выпускаемой продукции

«Бендерский сборочный завод» имеет производственные связи с предприятиями различных стран. Такими как Украина и Россия (заказы стали-литейной продукции для сборки рам прицепов и полуприцепов), Турция (заказы ходовой части для прицепов и полуприцепов), ПМР (заказы стали-литейной продукции).

«Бендерский автосборочный завод» по цели осуществляемой хозяйственной деятельности является коммерческой организацией, т.е. преследующее извлечение прибыли в качестве основной цели своей деятельности. Предметом является производственная деятельность, направленная на удовлетворение спроса внутреннего и внешнего рынков.

Основные виды деятельности

выпуск заготовок, получаемых методом литья, изделия, получаемые плазменной резкой с ЧПУ.

выпуск полуприцепов и прицепов. Такие как Полуприцеп самосвал с объёмом груза 30 м3., полуприцеп самосвал 35 м3., полуприцеп самосвал 45 м3., полуприцеп - контейнеровоз "Днестр9746", прицеп самосвальный "Днестр 852310", прицеп мультилифт Днестр 8323, полуприцеп бортовой Днестр9357, полуприцеп - зерновоз "Днестр93571", полуприцеп - зерновоз "Днестр935702", полуприцеп бортовой удлиняемый Днестр 935703, полуприцеп бортовой удлиняемый Днестр 935704, полуприцеп удлиняемый Днестр 935706, полуприцеп - самосвал "Днестр9523B", полуприцеп самосвал с 2мя кузовами Днестр 952305, полуприцеп тяжеловоз ППТ 9901, полуприцеп тяжеловоз удлиняемый ППТ 990102.

производство капитального, среднего и текущего ремонта автомобильной и другой техники, а также агрегатов к ней;

сборка, переоборудование автомобилей, техническое обслуживание и диагностика, перепродажная подготовка автомобильной техники;

изготовление и реализация товаров народного потребления.

Производство специализированного и нестандартного оборудования:

топливораздаточные колонки "Наина";

захваты;

установка ленточнопильная горизонтальная УГЛ6500.

Производство автобетоносмесителей емкостью 7 м3 на шасси КамАЗ

1.4. Технико-экономические показатели предприятия

1.4.1. Производственные мощности предприятия.

В 1989 г. проектная мощность Центрального авторемонтного завода (ЦАРЗ) Министерства обороны Советского Союза после реконструкции и технического перевооружения и освоения новой техники составляло - 1500 единиц регламентного ремонта боевой техники автомобильного специального транспорта на базе автомобилей КамАЗ и 500 единиц ракетовозов.

На сегодняшний день мощность предприятия составляет около 150200 прицепов и полуприцепов в год (в зависимости от типов прицепов и полуприцепов); а так же около 5000 тонн продукции изготовленной методом литья.

1.4.2 . Годовой объем выпущенной продукции за последние три года.

На данный момент производство предприятия минимально в связи со множеством проблем:

юридические проблемы в ПМР, в связи с чем завод был под арестом до января 2013 года;

юридические проблемы с лицензией на реализацию прицепов и полуприцепов, что не позволяет реализовать прицепы и полуприцепы за границу;

отсутствие заказов по литью.

На сегодняшний день осуществляется изготовление заготовок методом литья для предприятий России.

1.4.3. Система оплаты труда на предприятии.

На предприятии используется несколько видов оплаты труда. Как сдельная оплата труда (в зависимости от выполненной работы), а также повременная и сдельно-премиальная система оплаты труда.

1.5. Анализ организации технологии ремонта двигателей на предприятии.

Программа работ авторемонтного предприятия по ремонту подвижного состава подразделяется на работы, выполняемые на постах и различных производственных отделениях. Эти отделения специализируются по видам работ или агрегатам и системам автомобиля. В зависимости от программы работ они иногда называются цехами, участками или отделениями.

На производственных участках выполняется ремонт деталей, приборов, узлов и агрегатов, снятых с двигателей.

Основной задачей всех этих подразделений является своевременное обеспечение участков ремонта необходимыми деталями, узлами, приборами и агрегатами. Необходимое число рабочих в каждом отделении определяется по фактической трудоемкости выполняемых работ. При невозможности или нецелесообразности выполнения ремонта непосредственно на посту деталь, прибор, узел или агрегат снимается с автомобиля и вместе с контрольным талоном направляется в ремонт в соответствующее производственное отделение.

Каждому двигателю по результатам предремонтного диагностирования, которое может проводиться перед его отправкой в ремонт (до снятия с автомобиля), либо при приемке в ремонт (на испытательном стенде), назначается один из заранее разработанных технологических маршрутов типового технологического процесса ремонта. У двигателей, направленных по одному технологическому маршруту, устраняются все дефекты, предусмотренные маршрутом, независимо от наличия того или иного дефекта на конкретном двигателе. Это сопровождается некоторым увеличением объемов разборочно-сборочных работ ввиду неполного соответствия, с одной стороны, фактических сочетаний дефектов двигателей, направленных по соответствующему технологическому маршруту, и с другой, - сочетания дефектов, устранение которых предусмотрено данным маршрутом. Однако оно будет компенсироваться сокращением объема контрольно-диагностических операций, так как в этом случае не требуется локализация всех дефектов, а достаточно установить наличие или отсутствие только тех дефектов, которые определяют распределение двигателей по технологическим маршрутам. Кроме того, принципиально изменяется организация производства, что выражается в повышении его серийности и сопровождается повышением производительности и качества ремонта.

Двигатели в соответствии с назначенными им технологическими маршрутами распределяются по специализированным рабочим местам, причем на одном рабочем выполняться один или несколько технологических маршрутов. При разборке двигателя с него снимают составные части, демонтаж которых предусмотрен назначенным технологическим маршрутом. Снятые составные части, замена которых не предусмотрена выполняемым технологическим маршрутом, проходят мойку в индивидуальной таре и возвращаются на специализированное рабочее место, a cocтавные части, замена которых предусмотрена выполняемым технологическим маршрутом, направляются на мойку в общей таре, а затем подвергаются дефектации. На рабочие места подаются ремонтные комплекты (комплекты деталей, необходимые и достаточные для выполнения ремонта по назначенному технологическому маршруту).

Результаты приремонтного диагностирования могут подтвердить или опровергнуть правильность назначенного технологического маршрута. В случае обнаружения дефектов отремонтированных двигателей при контрольной приемке они либо устраняются на месте, либо, если это технически невозможно или экономически нецелесообразно, двигатель направляется в повторный ремонт.

Расчетно-организационный раздел

2.4.2 Состав производственных и вспомогательных участков

На оснований разработанного графика цикла производства выбираем состав производственных и вспомогательных участков.

Разборочно-моечное отделение

Дефектовочно-комплектовочный участок

Ремонтное отделение

Сборочное отделение

Отделение испытания и обкатки двигателя

Отделение контрольного осмотра

Участок окраски и консервации

Слесарно – механический участок

Кузнечно – сварочное отделение

Гальваническое отделение

Кроме установленных участков принимаем вспомогательное помещение:

Кладовая

Санитрно – бытовой узел (умывальники, гардеробы, душевые, туалетные)

Администрация

Склад утиля

2.4.3 Распределение объемов работ по производственным участком

Распределение объемов работ осуществляется следующем оброзом:

Учитываем уровень квалификации и вид выполняемых работ в% соотношении от общего объема работ, при этом руководствуются рекомендациями.

Распределение трудоемкости работ осуществляется так, чтобы уровень загрузки производственных рабочих находился в пределах 95115%.

При распределении работ не допускается совмещение операции которые выполняются с нарушением технологической последовательности ( то есть не допускаются перерывы в работе производственного рабочего в пределах 1 такта).

Технологический раздел

Конструкторско-технологические особенности блока цилиндров двигателей КамАЗ

У V-образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.

Нижняя часть блока является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером.

В средней части блока цилиндров имеются отверстия для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала. Плоскость разъема блока может проходить по оси коленчатого вала или быть смещенной относительно ее вниз. К нижней части блок-картера крепится стальной штампованный поддон, служащий резервуаром для масла. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя. [12]

На V-образных двигателях для повышения жесткости блока цилиндров его плоскость разъема, расположена ниже оси коленчатого вала.

В отливке блока цилиндров имеется рубашка для жидкостного охлаждения двигателя, представляющая собой полость между стенками блока и наружной поверхностью вставных гильз. Охлаждающая жидкость подается в рубашку охлаждения через два канала, расположенные по обеим сторонам блока цилиндров. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен, а к задней - картер сцепления.

Блок цилиндров относится к классу "корпусных деталей с толстыми стенками".

Их изготовляют у двигателей: [12]

● ЗИЛ130 из серого чугуна № 3, НВ 170…229;

● ЗМЗ53 из алюминиевого сплава АЛ 4 (крышки коренных подшипников

- из ковкого чугуна КЧ 3510);

● ЯМЗ - из легированного чугуна, НВ 170… 241;

● КамАЗ - из серого чугуна СЧ 2144, НВ 187…241, а крышки коренных подшипников - КЧ 3510, НВ 121…163.

Крышки коренных подшипников в процессе ремонта с блоками цилиндров не разукомплектовываются, как и картеры сцепления.

Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковочными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещины - заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей. [10,12]

3.2. Характеристика дефектов блока цилиндров

В процессе эксплуатации блок цилиндров двигателя подвергается многократным температурным воздействиям и воспринимает большие механические нагрузки. Блок цилиндров, без сомнения, можно назвать основой любого двигателя. К нему крепятся головка блока, агрегаты, коробка передач, а внутри расположены поршневая группа и кривошипношатунный механизм. Очевидно, каждый из этих узлов испытывает нагрузки, а, значит, на блок цилиндров действуют большие силы, переменные по величине и направлению. И, чтобы противостоять им, блок цилиндров должен быть достаточно жестким, т.е. не деформироваться под действием этих сил. [10,12]

Основные дефекты в блоке цилиндров: [10,12]

- пробоины на стенках рубашки охлаждения или картера;

- износ торцов первого коренного подшипника;

- трещины и отколы;

- износ нижнего посадочного отверстия под гильзу;

- износ верхнего посадочного отверстия под гильзу;

- износ отверстий под толкатели;

- износ отверстий во втулках под опорные шейки распределительного вала;

- износ гнезд вкладышей коренных подшипников и их несоосность;

- износ отверстий под втулки распределительного вала;

3.3. Анализ существующих способов восстановления блока цилиндров

Как было отмечено выше, при ремонте двигателей в большинстве случаев кроме износа цилиндров двигателя встречаются следующие дефекты: [10,12]

- деформация подшипниковой крышки в результате перегрева

- проворот вкладышей с образованием глубоких вырывов и катастрофическому износу отверстий

- разрушение крышек подшипников.

Ремонт таких отверстий расточкой не позволяет обеспечить высокие эксплуатационные характеристики, так как довольно сложно обеспечить стабильный размер и необходимые геометрические параметры отверстий по всем шейкам, велика опасность прослабить отверстие, большие трудности обработки наваренного отверстия или имеющего наклеп после проворота вкладышей, высокая шероховатость обработанной поверхности ухудшает теплоотвод, этому также способствует наварка ленты. Поэтому с целью обеспечения минимальных геометрических погрешностей, жесткого допуска и необходимой шероховатости следует применять недорогой и эффективный способ восстановления.

Восстановление чугунных корпусных деталей сопряжено трудностями, обусловленными высокой склонностью чугуна к образованию твердых структурных составляющих (ледебурита, мартенсита) и повышенной склонностью к трещинообразованию. Последнее связано не только с наличием ледебуритной эвтектики и мартенсита, но и с низкой пластичностью и прочностью чугуна. Поэтому работы по восстановлению посадочных отверстий в чугунных корпусах деталей ведутся в направлении создания таких процессов, которые обеспечивали бы получение обрабатываемых покрытий резанием. Такими способами являются:

1. Гальваническое нанесение покрытий: (железнение местное, железнение проточное, электронатирание, нанесение железо-цинкового покрытия;

2. Нанесение эпоксидных компаундов;

3. Газопламенная обработка;

4. Напыление;

5. Электроискровая наплавка;

6. Газопорошковая наплавка;

Гальванические способы [14] нашли определенное применение в связи с разработкой вневанных способов нанесения покрытий - способа местных ванн железнения и проточного железнения. Способ местных ванн отличается простотой и находит применение на ремонтных предприятиях. Концентрированный раствор хлористого железа (600 г/л) с кислотностью рН=0,60,7 при комнатной температуре позволяет получить достаточно качественное покрытие при катодной плотности тока Дк=4...8 А/дм2 толщиной 0,05...0,15 мм. Недостаток способа железнения в местных ваннах — низкая скорость осаждения железа - 0,10...0,15 мм/час, а также жесткие требования к стабильности режимов железнения на всех операциях и отсутствие возможности механизации и автоматизации процесса. Причем, при данном способе быстро обедняется электролит и его не всегда хватает для получения требуемого качества и толщины покрытия.

Формовка гнезд эпоксидными компаундами [14] получила некоторое распространение при ремонте автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. В США, Англии, Японии, Финляндии эти материалы используют для восстановления сопряжений типа «гнездо корпусной детали - наружное кольцо подшипника». В ГОСНИТИ разработана технология восстановления канавок под резиновое уплотнительное кольцо в блоках цилиндров с ремонтным кольцом и без него. Ремонт названных выше деталей и сопряжений заключается в нанесении на изношенную поверхность слоя полимерного материала, частичного его отверждения и последующего калибрования под номинальный размер. Недостатки процесса - значительная доля ручных работ, трудность механизации процесса, в результате чего и большие затраты времени на восстановление детали. Так, частичное отверждение длится от 0,5 до1,5 часа. После калибрования восстановленная поверхность отверждается в течение 12...24 часов при комнатной температуре или 5 часов в сушильном шкафу при температуре 60...80 С. Кроме того, синтетические материалы подвержены быстрому старению и по многим свойствам уступают металлопокрытиям. Так, твердость по Бринеллю не превышает 11,0 МПа, теплоемкость по Мартенсу не более 117°С, среднее напряжение при сдвиге, характеризующее адгезию, не превышает 14,5 МПа. Способ требует высокой точности соблюдения технологии

Способ газопламенной обработки [14] для целей восстановления посадочных поверхностей основан на структурных превращениях в чугуне при его нагреве, которые приводят к созданию остаточных напряжений. Радиальная усадка отверстия при нагреве до 750...850°С может достигнуть 0,24 мм. Однако в условиях эксплуатации наблюдается релаксация остаточных напряжений, что приводит к изменению геометрических размеров, поэтому радиальная усадка, ранее достигнутая при обработке, уменьшается. Высокий нагрев детали может привести к ее короблению и нарушению расположения сопрягаемых поверхностей и, как было показано выше, к снижению работоспособности всего агрегата. В силу указных причин применение способа газопламенной обработки для восстановления посадочных поверхностей является неэффективным.

ГОСНИТИ предложил восстанавливать посадочные поверхности в гнездах под подшипники качения в чугунных корпусных деталях газопламенным напылением композиционным материалом. [14] Изношенное отверстие подвергается механической обработке для устранения искажений геометрической формы (овальности, конусности) и доведения размеров до требуемой величины с учетом припуска на толщину напыляемого слоя. Обезжиривание поверхности производится ацетоном или трихлорэтиленом путем распыления из пистолета.

Электроискровая наплавка [14] разработана в КАЗНИПИАТе и внедрена в ряде предприятий. Сущность способа заключается в следующем. Пучку электродов (80... 160 шт.) диаметром 0,5...0,8 мм сообщают вращательное движение со скоростью 600... 1250 об/мин. При вращении круглого пучка электродов и соприкосновении его с деталью появляются электрические разряды и металл наносится на поверхность. Наплавка производиться электродами из проволоки Св08. Разновидностью указанного способа является восстановление посадочных поверхностей вращающимся медным диском. Для осуществления технологического процесса восстановления посадочных гнезд корпусных деталей, необходимо придать вращение детали со скоростью 30...40 об/мин. Скорость вращения электрода - 600... 1250 об/мин. Восстанавливаемая деталь и электрод вращаются во взаимопротивоположных направлениях. Ток дуги составляет 200...400А; напряжение - 8... 12В. Продольная подача электрода должна быть равной 0,08...0,1 мм/об. За два прохода электрода можно нарастить слой толщиной 0,2...0,3 мм на диаметр. Наплавленная поверхность после калибровки представляет собой однородный металл без пор, раковин и посторонних включений. Недостатком способа микронаплавки является то, что при форсированных электрических режимах, можно получить наплавленный слой до 0,2...0,3 мм на диаметр. Однако при таком режиме нагрев чугуна (основы детали) становится значительным, появляется отбел и трещинообразование подслоя, возможны отколы на отдельных участках. При пониженных значениях тока и напряжения, нагрев детали снижается, и толщина покрытия тогда составляет 0,07...0,08 мм на сторону. В обоих случаях поверхностная твердость наплавленного медного слоя ниже твердости материала детали.

Газопорошковая наплавка [14] - это новый низкотемпературный процесс наплавки чугуна порошковыми сплавами и применяется для целей исправления дефектов литья на финишных операциях механической обработки. Наплавка осуществляется без распыления основного металла. При этом заплавление дефекта тонкими слоями (0,1...3,0 мм) возможно благодаря сравнительно малому тепловложению в основной металл, не вызывающему существенных деформаций в изделии. В процессе наплавки производиться пульсирующая подача порошка, что обеспечивает полное расплавление зерен порошковых сплавов. Исследованиями установлено, что для процесса газопорошковой наплавки чугуна целесообразно применять порошки с грануляцией частиц 40... 160 мкм. Плотность наплавки и наличие трещин контролируются визуально. Нарушение требований технологического процесса может вызвать дефекты в наплавленном металле. Исходя из анализа способов восстановления постелей коленвала в блоке цилиндров, целесообразнее восстанавливать нанесением полимерных композиций.

3.6. Разработка технологического процесса восстановления

3.6.1 Разработка карты эскизов и маршрутной карты детали

Эскиз выполняется без соблюдения масштаба. Необходимое количество изображений, видов, разрядов, сечений и выносных элементов должно обеспечить наглядность и ясность изображения восстанавливаемых поверхностей. [10,12]

На эскизе деталь показывается в том положении, как ее видит рабочий на станке. Опоры и зажимы обозначаются в соответствии с требованиями ГОСТ. [10,12]

Восстанавливаемая поверхность обводится сплошной утолщенной линией. Для этих поверхностей размеры указываются с предельными отклонениями после операции.

Размеры нумеруются арабскими цифрами. Номер размера проставляется в окружности диаметром 6-8 мм и соединяется с размерной линией. Нумерация проводится в направлении движения часовой стрелки.

Выполняем эскиз на 30 операцию: слесарная II. (см. лист 6 граф. материала)

В данном разделе рассмотрена наиболее приемлемая схема технологического процесса восстановления блока, а именно постелей коренных подшипников. Выбранную последовательность операции, оборудование, приспособление, инструмент с режимами их выполнения приведем в виде маршрутной карты на формате А1.(см. лист 5 граф. материала)

3.6.4 Составление операционной карты

Операционная карта разрабатывается на основную операцию. В операционную карту включаются все сведения, необходимые рабочему для ее выполнения: данные об оборудовании и приспособлении, содержание переходов.

Нумерация технологических переходов сквозная в пределах одной операции. Вспомогательные переходы не нумеруются (например «установить деталь, как показано», «снять деталь» и.т.д.)

Содержание перехода выражается в повелительной форме (например: наплавить, сверлить и.т.д.) с указанием его наименования и номера размера обрабатываемой поверхности.

Рассмотрим содержание перехода данного технологического процесса в отдельности, а также расчетные размеры, приспособления и инструменты, используемые в процессе восстановления данных деталей.

Содержание перехода: нанести металлополимер на поверхность постелей опор размеры 1 и 2.

Вспомогательный инструмент: вал-шаблон.

Режущий и измерительный инструмент: лопатка, ветощь, металлополимер Chester Metal Super.

Разработанная карта показана на листе 6 формата А-2.

3.6.5 Вывод

Разработанная технология восстановления посадочных мест по подшипники в блоке цилиндров позволит:

Снизить затраты на восстановление детали;

Увеличить износостойкость поверхности;

Продлить срок эксплуатации блока цилиндров после восстановления;

Улучшить условия смазки подшипников скольжения.

Конструкторский раздел

4.1. Обоснование необходимости разработки конструкции

В предыдущем разделе настоящей работы нами был разработан технологический процесс восстановления постелей блока цилиндров с применением полимерных композиций, а именно с применением металлополимера. Технология восстановления предусматривает нанесение на предварительно расточенную и обезжиренную поверхность слой металлополимера (операционная карта). При этом металлополимер при нанесении изначально находится в полужидком состоянии – это позволяет равномерно нанести полимер на всю поверхность. Для получения идеальной внутренней поверхности используют специальные «гладкие» шаблоны, изготовленные под номинальный размер восстанавливаемой поверхности. Сам процесс восстановления посадочных отверстий этим способом за дешевизной материалов скрывает значительную трудоемкость процесса. Особенно это касается калибровки таких посадочных отверстий как опоры коленвала блока цилиндров. Сложность калибровки заключается в восстановлении не только цилиндричности и геометрической формы, но и межосевого расстояния. [12]

В настоящее время практически этот метод восстановления используется в ремонтных предприятиях Приднестровья, но без механизации процесса центровки и калибровки отверстий. Вся работа выполняется в ручную. Это снижает производительность процесса ремонта двигателей (особенно на крупных ремонтных предприятиях) и снижает точность восстанавливаемых поверхностей. В связи с этим на наш взгляд целесообразнее изготовить универсальный стенд позволяющий проводить ремонт блока, в том числе и восстановление отдельных поверхностей и даже одновременную заварку трещин с быстрой установкой блока на стенд и точной центровки восстанавливаемых отверстий.

При разработке стенда необходимо использовать ненужные узлы и детали существующих на предприятии стендов, подъемников и приспособлений.

Стенд должен быть технологичным не металлоемким, разбираемым и собираемым. [12]

Заключение

В дипломном проекте рассмотрена тема проектирования цеха по ремонту ремонта двигателей грузовых автомобилей.

Анализ предприятия показывают, что глубокое изучение основных факторов, влияющих на изменение технического состояния автомобилей в процессе эксплуатации, их надёжность и долговечность, внедрение прогрессивных методов ремонта автомобилей, применение современного оборудования позволяет более полно обеспечить качество ремонта грузовых автомобилей, сокращать себестоимость ремонта, повышать уровень ремонтантного производства, улучшать использование оборудования, сокращать время на ремонт автомобилей.

Основными выводами дипломного проекта являются:

1. Обоснована производственная программа по ремонту двигателей грузовых автомобилей;

2. На основании производственной программы рассчитаны объёмы работ, количество рабочих, оборудования и спроектирован цех по ремонту двигателей с обновлённым оборудованием.

3. Разработан технологический процесс восстановления блока цилиндров полимерными материалами.

4. Спроектирован стенд для ремонта блоков цилиндров грузовых автомобилей, который обладает универсальностью применение для различных марок грузовых автомобилей, простотой конструкции и высокой подвижностью, что уменьшает время на ремонт двигателей в целом.

6. Обоснованы вопросы по охране труда и защите окружающей среды

7. Проведён расчёт технико-экономических показателей цеха по ремонту двигателей и стенда по ремонту блоков цилиндров двигателей, который даст высокий результат проектирования дипломного проекта в целом. Срок окупаемости цеха составило 3 года, срок окупаемости стенда 0,5 года.