Проектирование специализированного предприятия по ремонту двигателей

Содержание

Аннотация

1. Технологическая планировка производственного корпуса

1.1 Определение производственной программы ремонтного предприятия

1.2 Определение общего объёма работ

1.3 Схема технологического процесса ремонта

1.4 Распределяем трудоёмкость по участкам и видам работ

1.5 Определение основных параметров производственно процесса

1.6 Расчёт и подбор ремонтно-технологическое оборудования

1.7 Определение площади производственного корпуса

2.Графика согласования работ

3.Проектирование безопасности труда

4.Расчёт потребности в энергоресурсах

5.Проектирование технологического процесса

5.1 Анализ условий работы

5.2 Анализ дефектов

5.3 Анализ возможного технологического восстановления детали

6.Технико-экономическая оценка проекта

Заключение

Список используемой литературы

Аннотация

Данный курсовой проект по дисциплине ”Проектирование предприятий технического сервиса” на тему “Проектирование специализированного предприятия по ремонту двигателей” состоит из пояснительной записки, в которую входят следующие разделы:

1) Технологическая планировка производственного корпуса.

В первом разделе определяем производственную программу, общий объём работ, схему технологического процесса ремонта, распределяем трудоёмкость по участкам и видам работ, подбираем ремонтно-технологическое оборудование, определяем площади производственного корпуса

2) Проектирование графика согласования работ.

Приводим параметры технологического процесса, строим график согласования работ.

3) Проектирование безопасности труда.

4) Расчёт потребности в энергоресурсах.

Проводим расчёт всех энергетических ресурсов, необходимых предприятию.

5) Проектирование технологического процесса.

Проводим анализ условий работы, анализ дефектов, анализ возможного технологического восстановления детали.

6) Технико-экономическая оценка предприятия.

Находим показатели себестоимости ремонта, заработную плату рабочих, прибыль предприятия, рентабельность.

Графическая часть состоит из 3 чертежей формата А1:

1) Технологическая планировка предприятия.

2) График согласования работ.

3) Ремонтный чертёж детали.

3.Проектирование безопасности труда.

Требования техники безопасности и производственной санитарии. Производственные, складские и вспомогательные помещения должны удовлетворять требованиям СНиП и санитарным нормам проектирования промышленных предприятий СН24571.

Предусматривают изоляцию помещений, в которых по условиям производства выделяется пыль, пары и газы. Газогенераторные надо проектировать в одноэтажных помещениях, с легкой кровлей и располагать у наружных стен.

У дверных проемов помещений не должно быть порогов, а в дверях должны быть окна. На смотровых канавах и эстакадах устанавливают направляющие для колес машин и оборудуют о двух сторон лестницами. В нишах смотровых ям и канав должно быть низковольтное освещение (напряжение не выше 36 В). Эстакады оборудуют перилами высотой не менее 1 м с бортовой обшивкой высотой не менее 0,15 м.

Проходы между стеллажами, полками и шкафами в складских помещениях должны быть не менее 1 м, что обеспечивает свободное перемещение персонала.

В санитарно-бытовом секторе должны быть умывальники и душевые помещения с бесперебойным снабжением холодной и горячей водой. Умывальники оборудуют электрическими сушилками. Светильники переносного освещения, а также светильники общего освещения при высоте подвески менее 2,5 м и в помещениях с повышенной опасностью надо подключать к сети напряжением не выше 36 В.

Трансформаторы для осветительной сети 12...36 В применяют только с раздельными первичной и вторичной обмотками. Один из выводов вторичной обмотки трансформатора и сердечник заземляют.

В цехах устраивают аварийное освещение, обеспечивающее освещенность проходов. Светильники включают автоматически при внезапном выключении рабочего освещения.

В гаражах, сараях и под навесами должна быть сеть только низкого напряжения (12 В) для подключения переносных электросветильников.

Естественное и искусственное освещение производственных помещений и рабочих мест необходимо принимать по СНиП 114—79. Производственные,

санитарно-бытовые и вспомогательные помещения оборудуют центральным отоплением и вентиляцией, чтобы обеспечить равномерную температуру и состояние воздушной среды. Средняя внутренняя температура должна быть: для производственных помещений 15 °С; горячих цехов 12,..14°С; адмнистративнообщественных зданий 18...20°С. Для контроля температуры во всех помещениях на видном месте на расстоянии 15...20 м от ворот и выходных дверей должны быть установлены термометры.

Для обеспечения рабочих питьевой водой предусматривают устройство водопроводных колонок с фонтанирующими кранами или сатураторных установок с газированной водой. Допускается установка эмалированных бачков с фонтанирующими кранами.

Грузоподъемные машины и грузозахватные приспособления должны отвечать требованиям «Правил устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов».

Рольганги и конвейеры, располагаемые на высоте более одного метра, оборудуют бортами высотой не менее 7з высоты перемещаемых грузов.

Подвесные конвейеры в местах съема и загрузки устанавливают на высоте не более 1,2 м. Перемещение грузов на рольгангах разрешается при условии, если груз касается одновременно трех роликов. Мелкоштучные грузы перемещают на конвейере в специальной таре. Расстояние между стеной и конвейером — не менее 0,8 м.

Конвейеры должны иметь световую и звуковую сигнализацию, которая сблокирована с пусковым устройством и обеспечивает хорошую видимость и слышимость. Для срочной остановки конвейера на видных местах устанавливают кнопки остановки с интервалом не более 20 м.

Все электрические установки располагают в строгом соответствии с действующими правилами. Металлические части электрооборудования (корпусы электродвигателей, генераторов; каркасы распределительных щитов; кожухи приборов, рубильников, магнитных пускателей; детали осветительной аппаратуры; металлическая изоляция кабелей; трубы, в которых расположены провода, и другие, не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под ним вследствие неисправности деталей или элементов установок) надежно заземляют.

В трехфазных четырехпроводных сетях, имеющих нeпoсpeдcтвенное заземление нейтрали, все металлические части установок и устройств соединяют с нулевым проводом сети, а при трехпроводных сетях металлические части заземляют. Заземляющий контур присоединяют к объекту болтами и сваркой соединяют его с проводом.

5. Проектирование технологического процесса.

5.1 Анализ условий работы.

Двигатель – в первую очередь предназначен для преобразования химической энергии топлива в возвратно-поступательное движение поршня, а затем и в вращательное движение кривошипношатунного механизма. Двигатель является главным механизмом любого автомобиля, трактора, и др транспортного средства.

При работе двигателя, его детали изнашиваются из-за сил трения, высоких температур, высокого давления и тд.

5.2 Анализ дефектов.

Основные неисправности цилиндропоршневой группы (ЦПГ) — износы цилиндров, поршней (юбка, верхняя канавка поршневого кольца, отверстие под палец), поршневых колец и пальцев.

Нередки различные трещины и пробоины блока цилиндров в результате поломки шатунов, клапанов и поршней, а также нарушение геометрии и расположения различных поверхностей — верхней плоскости блока и постелей коленчатого вала вследствие перегрева из-за недостаточного охлаждения и смазки.

При выполнении ремонта двигателя детали ЦПГ, имеющие большой износ или повреждения, должны быть отремонтированы или заменены в зависимости от размера и вида износа для каждого типа деталей. Так, блок цилиндров, являющийся дорогостоящей, а для многих моделей и дефицитной деталью, необходимо стремиться отремонтировать независимо от его неисправности.

5.3 Анализ возможного технологического восстановления детали.

Цилиндры и гильзы изнашиваются в основном в результате трения поршневых колец, действия абразивных частиц с поверхности цилиндров и коррозии. Наибольший износ у цилиндров по высоте наблюдается вблизи верхней мертвой точки. Кроме этого они неравномерно изнашиваются по окружности.

Цилиндры автотракторных двигателей в работе деформируются, вследствие чего нарушается форма. Цилиндры деформируются в резуль тате разностенности, неправильной затяжки шпилек крепления головки блока, неравномерного нагрева, недостаточной жесткости стенок блока.

Износ цилиндров по окружности зависит также от перекоса поршня при движении в цилиндре, в плоскости качания шатуна, вследствие чего возникает режущее действие кромок поршневых колец. Износ цилиндров в значительной мере зависит от изгибов шатуна и коленчатого вала, а также от перекосов в шатуннопоршневой группе. В этих случаях поршень работает в цилиндре с перекосом.

Расположение большой оси вала цилиндров в плоскости продольной оси коленчатого вала свидетельствует об изгибе шатуна, нежесткости коленчатого вала или перекосе, полученном при сборке шатуна с поршнем. Кроме износа внутренней рабочей поверхности у цилиндров встречаются следующие дефекты: из-носы нижней поверхности опорного бурта и посадочных поясков; кавитационные разрушения наружной поверхности; отложение накипи.

Технология ремонта цилиндров и гильз в основном зависит от их конструкции. Конструкция цилиндров автотракторных двигателей различна. У одних двигателей цилиндры отлиты и расточены непосредственно в блоке, у других в качестве цилиндров запрессованы в отверстия блока гильзы из легированного чугуна. Все современные тракторные, комбайновые и двигатели грузовых автомобилей, как правило, изготавливают со сменными гильзами.

В целях увеличения сроков службы гильзы двигателей отливают из легированного чугуна СЧ 2140 и подвергают поверхностной закалке до получения твердости не ниже 40 HRC3.

Износ, овальность и конусность рабочей поверхности цилиндров контролируют индикаторным нутромером НИ100160. Износ опорного бурта устанавливают штангенциркулем. Он составляет 0,08...0,1 мм.

Износ посадочных поясков определяют измерением их диаметра и овальности с помощью приспособления КИ3343 ГОСНИТИ, биение опорного торца бурта и посадочных поясков относительно внутренней поверхности гильзы — приспособлением КИ3340 ГОСНИТИ.

Для выявления износа гильзу (или цилиндр) измеряют индикаторным нутромером в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на расстоянии 15...30 мм от верхней кромки и посередине и определяют ремонтный размер, под который необходимо расточить цилиндр.

К полученному размеру цилиндра в максимально изношенном участке добавляют два припуска на невыход резца и на последующую обработку. Ближайший ремонтный размер цилиндра должен быть больше (или равен) расчетному, т. е.

Др.р > Драсч = dmax + 2(a + б),

где dmax — наибольший диаметр изношенного цилиндра, мм; а —припуск (0,02...0,05 мм) на невыход резца; б — припуск (0,02...0,05 мм) на последующую обработку.

Для тракторных гильз принят один ремонтный размер, увеличенный относительно номинала на 0,7 мм. Для цилиндров автомобильных двигателей принято большее число ремонтных размеров, например через 0,5 мм. Промышленность выпускает ремонтные поршни и кольца, соответствующие ремонтным размерам гильз и цилиндров.

Цилиндры ремонтируют растачиванием под ремонтный размер с последующим хонингованием. Растачивают внутреннюю поверхность цилиндров и гильз на вертикально-расточных станках моделей 278 и 279 Н.

При расточке под ремонтный размер восстанавливают геометрическую форму и чистоту поверхности гильзы (цилиндра) двигателя. Гильзу в кондукторе устанавливают на столе станка. С помощью индикаторного приспособления ось шпинделя станка совмещают с осью гильзы. Базой при такой установке является неизношенный цилиндрический поясок верхней части гильзы. После центрирования КОНДУКТОО закрепляют на стопе станка.

Монтируют резец в резцовую головку станка.

Растачивают гильзы за один проход на режиме: частота вращения шпинделя 112 мин1, подача инструмента 0,2 мм/об. Овальность и конусность детали после растачивания составляют не более 0,04...0,05 мм, шероховатость поверхности Ra =2,5...1,25 мкм.

Диаметр гильз тракторных дизелей после растачивания должен быть, мм: ЯМЗ240Б, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ740, А-01М, А41 -130,45+0.05; Д240, Д-65- 110,6+0.05; СМД80 130,6+0.07; СМД20, СМД-22 - 120,6+006; Д37М, Д-21 - 105,6+006.

Для повышения производительности и качества процесса для растачивания гильз рекомендуют применять резцы с вставками из эльбораР. Растачивая гильзы при частоте вращения 725 мин-1 шпинделя станка, подаче 0,05 мм/об, и глубине резания 0,3 мм, можно получить овальность и конусообразность 0,01...0,03 мм, а Ra < 0,63...0,32 мм. Припуск на хонингование в этом случае составляет лишь 0,04...0,05 мм.

После растачивания оставляют припуск на хонингование, которое выполняют на специальных станках ЗМЗЗ и ЗА83. Гильзу крепят в специальном приспособлении (рис. 4.32), что уменьшает ее деформацию и повышает точность обработки.

Хонингование гильз проводят в три операции (табл. 4.3): черновое, чистовое и окончательное.

При чистовом хонинговании снижают шероховатость поверхности и вновь исправляют геометрическую форму отверстия. Припуск на обработку оставляют 0,03...0,04 мм на диаметр. Овальность и конусность отверстия после чистового хонингования должна быть не более 0,03 мм, шероховатость поверхности соответствовать Ra — 0,4 мкм. При окончательном хонинговании снимают припуск 0,005...0,01 мкм, чем снижают шероховатость до Ra = 0,2...0,16 мкм.

Производительность процесса и стойкость инструмента обеспечивают применение брусков со следующими характеристиками: для черновой обработки — А250/200М1 Си; ЧИСТОВОЙ — АСВ100/ 8МС2; окончательной —АСМ28/20МСВ. В качестве СОЖ применяют смесь 90 % керосина и 10 % веретенного масла.

Режим хонингования незакаленных гильз отличается от выше-приведенного. Припуск на черновом хонинговании 0,05...0,08 мм, на получистовом — 0,03 мм, на чистовом — 0,005 мм. Овальность и конусообразность внутренней поверхности гильз после окончательной обработки должна быть не более 0,02 мм, a Ra < 0,32...0,16 мкм. Операцию подрезания бурта гильзы выполняют перед чистовым хонингованием на токарном станке.

Длина хода хонинговальной головки £ должна быть такой, чтобы выход брусков К за. край цилиндра был не более 1/3 их длины т во избежание выкрашивания брусков и образования раструба цилиндра. При меньшем ходе наблюдается бочкообразность гильзы, а при большем — корсетность.

Длину брусков принимают равной половине высоты гильзы. Число брусков в хонинговальной головке должно быть таким, чтобы общая ширина их была не менее 20 % длины окружности обрабатываемой гильзы.

Все цилиндры (или гильзы) должны быть обработаны под один размер в пределах установленного допуска нового цилиндра.

Чтобы получить качественную поверхность цилиндра, необходимо, с одной стороны, сделать ее как можно более гладкой, а с другой — максимально шероховатой, чтобы впадины заполнялись возможно большим количеством масла. Этого достигают с помощью так называемого плосковершинного хонингования. Его проводят в два этапа. Вначале с помощью достаточно крупнозернистых брусков (100... 120 мкм) создают основную шероховатость поверхности, при которой глубина впадин сравнительно большая и достигает 20...30 мкм. Затем мелкозернистыми брусками (16...40 мкм) заглаживают выступы, вследствие чего образуются опорные поверхности. Съем металла на финишной операции составляет 3...5 мкм, а профиль поверхности получает вид, близкий к профилю уже работавшей поверхности.

Качество полученной поверхности характеризует так называемая кривая Аббота, представляющая собой зависимость суммарной площади впадин от их глубины. Эта кривая имеет перегиб в точке, отделяющей опорную поверхность от впадин ос

новной шероховатости. Согласно экспериментальным данным опорная поверхность должна составлять 50...80 % всей поверхности цилиндра, а во впадинах должно удерживаться не менее 0,02 мм3 масла на 1 см2 площади поверхности. Для дизелей вследствие более тяжелых условий работы поршневых колец объем впадин может быть увеличен, например, за счет применения более грубых брусков при создании основной шероховатости.

Следует отметить, что при ремонте цилиндров следует стремиться к созданию на поверхности впадин даже более глубоких, чем могли быть на новом цилиндре. Тем самым при небольшом увеличении расхода масла отремонтированного двигателя будут улучшены условия смазки колец. Этот момент при ремонте нередко очень важен. Дело в том, что поршневые кольца, выпускаемые различными фирмами, могут иметь различные материалы, покрытия, упругость, не всегда соответствующие материалу конкретного цилиндра и условиям работы колец в данном двигателе. Тогда улучшение смазки снижает интенсивность износа колец и цилиндров при не совсем удачном сочетании материалов пары кольцо-цилиндр.

Впадины основной шероховатости должны иметь не только глубину, но определенные углы раскрытия, которые в неявном виде описаны кривой Аббота. Угол впадины важен для маслоудержания, причем далеко не всегда более широкие впадины с большим объемом удерживают большее количество масла. При большом раскрытии угла масло «проваливается» во впадину, а при малом угле за счет сил поверхностного натяжения оно выступает над поверхностью цилиндра, обеспечивая смазку деталей.

Очень важный параметр поверхности цилиндра — угол хонингования а, т. е. угол между рисками, образованными при движении головки вверх и вниз. При малом угле добиться необходимого профиля поверхности не удается, что ведет к «сухому» трению и задиру колец и цилиндров. Большой угол обычно требует большего расхода масла. Оптимальный угол хонингования обычно составляет 60...75°.

Кавитационные повреждения чаще всего устраняют нанесением на предварительно подготовленную и подогретую до температуры 60 °С поверхность композиции на основе эпоксидной смолы. Разработан более простой метод электроконтактной приварки стальной пластины. Пластина из стали 10 или 20 толщиной 0,3 мм должна на 5... 10 мм перекрывать поврежденный участок.

Посадочные верхний и нижний пояски восстанавливают электроконтактной приваркой ленты, металлизацией, нанесением полимерных материалов, гальваническим железнением, электроконтактным нанесением (электронатиранием) железоцинкового сплава.

Изношенный торец опорного бурта подрезают до выведения следов износа перед последней операцией хонингования.

Заключение

В курсовом проекте по дисциплине ”Проектирование предприятий технического сервиса” было спроектировано специализированное предприятие по ремонту двигателей тракторов и автомобилей, общей площадью 540 м2. При анализе экономических показателей пришли к выводу о выгодности данного предприятия. Сумма ОПФ составила- 21 600 000руб. При этом себестоимость ремонта составила- 6 628 848руб. Срок окупаемости предприятия 3,26года, рентабельность 29,8%.