Проект модернизации стенда для испытания масляных насосов дизелей

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на выполнение дипломного проекта

Введение

1 Аналитический раздел

2 Научно-исследовательский раздел

3 Конструкторский раздел

3.1 Назначение и технические данные

3.2 Эксплуатация стенда

3.2.1 Порядок работы

3.2.2 Испытание масляного насоса

3.2.3 Испытание фильтра

3.3 Техническое обслуживание

3.4 Обкатка насосов

3.5 Основные неисправности и способы их устранения

3.6 Расчёт электропривода

3.7 Расчёт ремённой передачи

3.8 Расчёт вала

3.9 Расчёт подшипников

3.10 Подбор электромагнитного толкателя

4 Автоматика

5 Безопасность и экологичность проекта

6 Технологический процесс восстановления шкива привода масляных насосов

6.1 Основные понятия и положения

6.2 Материал шкива

6.3 Основные технологические операции

6.3.1 Операции сварки и наплавки

6.3.2 Токарная обработка

7 Технико-экономическое обоснование проекта

7.1 Выбор базы сравнения

7.2 Определение капитальных затрат

7.3 Расчет производительности и фонда времени работы стенда

7.4 Определение годовых текущих затрат

7.5 Расчет экономического эффекта

Библиографический список использованной литературы

Приложения

А. Стенд для испытания масляных насосов и фильтров двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-240 (спецификация)

Б. Каркас (спецификация)

В. Прижим (спецификация)

Доклад

Уважаемые члены комиссии, целью дипломной работы является модернизация стенда для испытания и обкатки масляных насосов дизелей с возможностью автоматического контроля за процессом обкатки.

Обкатка – важный этап в эксплуатации машин. Правильное и полное её проведение влияет на надёжность машин и ресурс её работы. Принятая технология обкатки и испытания насосов заключается в ступенчатом поэтапном их нагружении, а затем замере их производительности и развиваемого насосом давления масла. Существующие рекомендации по обкатке имеют значительное расхождение по времени, которое составляет у разных авторов от 20 до 40 минут.

То есть приближенные значения времени приработки и нагрузки, не гарантируют завершения приработки трущихся поверхностей в каждом конкретном насосе и не гарантирует завершения приработки трущихся поверхностей в насосах.

Поэтому в задачи дипломной работы входит:

Обзор методик испытания масляных насосов.

Выбор способа и методики оптимального режима обкатки масляного насоса для увеличения ресурса и улучшения качества его работы, снижающего затраты на обкатку и поддержание работоспособности агрегатов гидропривода.

Расчет параметров привода стенда, деталей стенда на прочность.

Разработка автоматической схемы управления стендом.

Разработка мероприятий для безопасных условий труда при работе стенда для испытаний фильтров и масляных насосов.

Составления технологического процесса восстановления наиболее изнашиваемой детали стенда.

Расчет технико-экономического обоснования целесообразности модернизации стенда для испытания и обкатки масляных насосов.

Дипломная работа состоит из пояснительной записки на … страницах и на … листах формата А1.

В аналитическом разделе сделан обзор методик и способов испытания и обкатки масляных наосов автотракторных дизелей.

В Научно-исследовательском разделе дано обоснование модернизации стенда. Установлено, что нагрев масла в насосах происходит вследствие быстрого адиабатического сжатия его и дополнительного нагрева от контакта с трущимися поверхностями сопряжённых деталей насоса. Со снижением величины внутреннего трения в деталях агрегата уменьшается перепад температуры в потоке масла при входе и выходе из насоса. Поэтому, это свойство насосов предлагается использовать при определении окончания этапа приработки.

За критерий завершения приработки предлагается принять минимальную разницу температур в потоке масла на входе и выходе из насоса.

В электрическую схему стенда вводятся термометры типа ИТП – Т4 измеряющие разность температуры на основе чувствительных элементов. Температура масла измеряется в центре потока на входе и выходе из насоса и позволяет измерить разницу в 1±0,5 °С. При достижении нормируемой разницы температур масла, на пульте управления стендом потухнет лампочка, показывая, что этап приработки завершён.

Для ускорения приработки насосов необходимо соблюдать оптимальный тепловой режим масла (в пределах 70±5 °С), на входе в насос предлагается система подогрева в масляном баке с автоматическим включением и отключением электрических нагревательных тенов.

Предлагаемая модернизация стенда, при небольших затратах, позволит гарантировать полную приработку насосов и обеспечить их безотказную работу в эксплуатации.

В Конструкторском разделе выполнены: расчет электропривода, ременной передачи, вала привода на изгиб и кручение, подшипника на долговечность. В модернизированном стенде заменен пневмоцилиндр привода зажима испытываемого насоса на электромагнитный толкатель, который рассчитан на передаваемое усилие. Это позволит отказаться от подключения стенда к линии сжатого воздуха. Тем самым понижаются затраты на монтаж, демонтаж стенда и его ремонт.

В разделе Автоматика предложена схема, обеспечивающая управление модернизируемым стендом.

В разделе Безопасность и экологичность проекта разработаны мероприятия для безопасных условий труда в рабочей зоне стенда для испытаний фильтров и масляных насосов.

В 6 разделе разработан технологический процесс восстановления изношенных ручьев и шпоночного паза шкива ремённой передачи стенда, путём предварительной механической обработки, а затем наплавки и последующей механической обработки.

В 7 разделе выполнено технико-экономическое обоснование целесообразности внедрения модернизированного стенда. По основным технико-экономическим показателям, таким как: годовой экономический эффект (4,9 тыс. руб.), срок окупаемости (1,5 года), коэффициент экономической эффективности (0,6), видно, что новая модификация стенда будет более эффективной при использовании в производстве, чем базовый.

Спасибо за внимание, доклад окончен.

Введение

На современном этапе развития нашего общества, повышение эффективности производства и качества продукции, является важной задачей в создании материально – технической базы и роста жизненного уровня российского народа.

Улучшение качества профилактики и ремонта машин оказывает непосредственное влияние на эффективность их использования посредством: понижение потока отказов, производственных затрат на их устранение и повышение экономичности в эксплуатации.

Повышение транспортных средств в эксплуатации сопровождается организацией производственных комплексов с большим объемом обслуживаемого парка. По этому, повышение качества ТО и ремонта подвижного состава, вызывает все больший интерес у научных работников и производственников. Многие автотранспортные предприятия и объединения внедрили или внедряют в производство комплексную систему управления качества ТО и ремонта автомобилей.

В данном дипломном проекте модернизируется стенд для испытания фильтров и масляных насосов дизельных двигателей внутреннего сгорания автомобилей и тракторов.

Ухудшение механического состояния машин, по мере их эксплуатации, естественное и закономерное явление. Любая конструкция с течением времени периодически утрачивает первоначальные качественные свойства, понижается надежность, экономичность и комплектность, нарастает неработоспособное состояние.

В ремонтных мастерских с помощью данного стенда происходит обкатка, регулировка и настройка масляных насосов и фильтров. Тем самым происходит частичное восстановление утраченных свойств агрегатов. Причем полнота их восстановления определяется состоянием этого производства, его организацией и наличием современных инструментальных средств.

Но не зависимо от этого обкатка насосов происходит стопроцентно по оптимальному режиму для каждого конкретного насоса. Этот процесс, модернизируемый стенд контролирует автоматически, чем и отличается от ныне существующих.

Научно – исследовательский раздел

При капитальном ремонте строительных и дорожных машин, выполняют на специальных стендах обкатку и испытание насосов для гидроприводов и двигателей внутреннего сгорания. Обкатка – важный этап в эксплуатации машин. Правильное и полное её проведение влияет на надёжность машин и ресурс её работы. Принятая технология обкатки и испытания насосов заключается в поэтапном, ступенчатом, их нагружении, а затем замере их производительности и развиваемого насосом давления масла. Существующие рекомендации по обкатке [2,3,8] имеют значительное расхождение по времени, которое составляет у разных авторов от 20 до 40 минут. Это указывает на отсутствие теоретического обоснования рекомендуемых режимов так, как их назначают на основании статистических данных, то есть приближенные значения времени приработки и нагрузки, не гарантируют завершения приработки трущихся поверхностей в каждом конкретном насосе и не гарантирует завершения приработки трущихся поверхностей в насосах. Производительность насосов и развиваемое ими давление масла по своим показателям характеризуют только техническое состояние насоса, но не завершение его приработки.

Знание физических процессов позволяет получить аналитическую закономерность изменения параметра технического состояния в процессе работы агрегата, а при наличии точных и достоверных результатов диагностирования – прогнозировать, а значит максимально использовать ресурс агрегата.

При приработке трущихся поверхностей между ними возникает сила трения, которая нагревает поверхность. Смазка влияет, прежде всего, на коэффициент трения, который может быть принят за косвенный показатель интенсивности изнашивания при трении. Из многочисленных свойств масла на коэффициент трения влияет только вязкость. А вязкость, в свою очередь, изменяется только под влиянием температуры. Следовательно, критерием величины изнашивания является температура масла на поверхности трения и соответственно в маслопроводе.

Известно, что нагрев масла в насосах происходит вследствие быстрого адиабатического сжатия его и дополнительного нагрева от контакта с трущимися поверхностями сопряжённых деталей насоса. Со снижением величины внутреннего трения в деталях агрегата уменьшается перепад температуры в потоке масла при входе и выходе из насоса. Это свойство насосов предлагается использовать при определении окончания этапа приработки.

При правильном и оптимальном режиме обкатки агрегата можно увеличить ресурс и улучшить качество его работы. Тем самым, можно свести затраты на обкатку и поддержание работоспособности агрегатов гидропривода к минимальной величине.

В практике необходимо иметь простой, удобный в применении, точный и достоверный по величине критерий оптимального режима работы сопряжений.

За критерий завершения приработки принимаем минимальную разницу температур в потоке масла на входе и выходе из насоса.

На кафедре СДМ ВИСТех выполнен проект модернизации существующих стендов для обкатки и испытания насосов (стенды КИ – 4815, КИ – 27526, КИ – 3134 и др.) с задачей автоматического контроля за этапом завершения приработки.

В электрическую схему стенда вводятся термометры типа ИТП – Т4 измеряющие разность температуры на основе чувствительных элементов ТСМ ГОСТ 6651 – 78. Температура масла измеряется в центре потока на входе и выходе из насоса и позволяет измерить разницу в 1±0,50 С. При достижении нормируемой разницы температур масла, на пульте управления стендом потухнет лампочка, показывая, что этап приработки завершён.

Для ускорения приработки насосов необходимо соблюдать оптимальный тепловой режим масла в системе стенда. Исследованиями Авдонькина Ф.Н. [6] установлено, что оптимальным режимом работы насоса является температура масла 70 °С. Для поддержания температуры масла в пределах 70±5 °С на входе в насос предусмотрена система подогрева в масляном баке с автоматическим включением и отключением электрических нагревательных тенов.

Предлагаемая модернизация стендов, при небольших затратах, позволит гарантировать полную приработку насосов и обеспечить их безотказную работу в эксплуатации.