Проект организации отделения по ремонту двигателей в ООО «Сульчинский» с разработкой конструкции для восстановления шеек коленвала двигателя автомобиля КАМАЗ-740 (дипломный проект)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО - ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
1.1 Общая характеристика хозяйства.
1.2 Производственные ресурсы хозяйства.
 1.3 Основные показатели развития хозяйства.
 1.4 Организационная и производственная структура хозяйства.
 1.5 Уровень интенсивности и экономическая эффективность производства.
1.6 Расчет показателей экономической эффективности производства.
1.7 Разработка структуры управления ООО «Сульчинский»
1.8 Анализ производственного процесса ремонта сельскохозяйственной техники в ООО «Сульчинский» Нурлатского района
1.9 Обоснование темы дипломного проекта
2. ПРОЕКТИРОВАНИТЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В ООО «Сульчинский» Нурлатского района

2.1 Обоснование производственной программы
2.2 Расчет трудоемкости
2.3 Распределение общей трудоемкости по участкам
2.4 Расчет фондов времени ремонтно-обслуживающего предприятия
2.5 Расчет количества производственных рабочих, ИТР и обслуживающего персонала
2.6 Расчет такта ремонта, цикла ремонта, фронта ремонта и построение графика ремонтного цикла
2.7 Расчет производственного оборудования
2.8 Расчет производственных площадей участков
2.9 Расчет пропускной способности и компоновка отделения по ремонту автотракторных двигателей
2.10 Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала двигателя КАМАЗ-740
2.10.1 Описание устройства, анализ работы и характеристика причин потерь работоспособности коленчатого вала автомобиля КАМАЗ
2.10.2 Разработка структурной схемы разборки коленчатого вала
2.10.3 Разработка карты технологического процесса дефектации детали и выбор контрольно-измерительных средств
2.10.4 Выбор рационального способа восстановления коленчатых валов
2.10.5 Разработка ремонтного чертежа коленчатого вала.
2.10.6 Разработка маршрутных и операционных карт на восстановление коленчатого вала.
2.10.7 Расчет и выбор параметров и режимов шлифования
2.10.7.1 Технология и режимы шлифования
2.10.7.2 Расчет режимов шлифования.
2.10.8 Техническое нормирование ремонтных работ.
2.10.8.1 Расчет норм времени на шлифование.
2.10.9 Расчет технико-экономических показателей восстановления коленчатого вала.
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ-740
3.1 Описание прототипа
3.2 Устройство и принцип действия конструкции для электрохимической обработки шеек коленчатого вала двигателя КАМАЗ-740
3.4 Инженерные расчеты по конструкции приспособления
3.5 Экономическое обоснование конструкции
4 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1 Безопасность жизнедеятельности на производстве
4.1.1 Состояние охраны труда в ООО «Сульчинский» Нурлатского района
4.1.2 Требования к средствам защиты от опасных производственных факторов
4.1.3 Расчет ограждений
4.2 Безопасности труда при ремонте и техническом обслуживании сельскохозяйственной техники
4.2.1 Меры безопасности при моечных работах
4.2.2 Меры безопасности при слесарных работах.
4.3 Меры безопасности при обкатке и испытании
4.4 Содержание вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны
4.5 Расчет вентиляция производственных помещений
4.6 Инструкция по безопасности труда для слесаря при разборке двигателя.
4.7 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
5 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ОТДЕЛЕНИЯ ПО РЕМОНТУ ДВИГАТЕЛЕЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

1.9 Обоснование темы дипломного проекта

Из проведённого анализа деятельности хозяйство, за исследуемый период мы видим что, уровень рентабельности стал возрастать. Существенную часть расходов хозяйства составляют затраты на эксплуатацию МТП, которые увеличиваются каждый год. Это связано: с ростом цен на запасные части, на расходные материалы, с уменьшением периодичности ремонтов. Планирование и проведения ТО и ТР в хозяйстве отсутствует, поэтому проявляются простои, и по этой причине, предприятие теряет часть прибыли. Ремонтная база хозяйства не предназначена для ремонта сложных машин, её назначением было проведение технического обслуживания, хранение и мелкого текущего ремонта техники. На сегодняшний день МТС как такого не существует, есть отдельные цеха выполняющие частичный ремонт, но качество выполненного ремонта оставляет желать лучшего.
Целью данного дипломного проекта является устранение недостатков в организации ремонта в мастерской. Для этого необходимо:
1. Внедрение новой структуры управления хозяйством.
2. Реконструкция ремонтной мастерской.
3. Перепланировка оборудования.
4. Комплектовка мастерской новым оборудованием, инструментами и приспособлением.
5. Внедрение научной организации труда.
6. Внедрение прогрессивных способов восстановления деталей.
7.Улучшение состояния охраны труда.



2.10.1 Описание устройства, анализ работы и характеристика причин потерь работоспособности коленчатого вала автомобиля КАМАЗ

Коленчатый вал предназначен для восприятия усилия, передаваемого от поршней шатунами, и преобразовании его в крутящий момент, который затем через маховик передается агрегатам трансмиссии. Условия работы вала отличается значительными знакопеременными механическими нагрузками, большими силами трения в опорах и высокой скоростью вращения.
Коленчатый вал КАМАЗ-740 изготовлен методом горячей штамповки из высокоуглеродистой стали и упрочнен азотированием. Коленчатый вал автомобиля имеет пять коренных и четыре шатунных шейки, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними переходными галтелями. Подвод смазки от коренных подшипников к масляным полостям в шатунных шейках осуществляется через просверленные каналы в щеках вала. Масляные полости являются дополнительными грязеуловителями. На переднем конец вала напрессовывается ведущая шестерня привода масляного насоса и передний противовес системы уравновешивания. В торце переднего конца коленчатого вала имеется отверстие для установки полумуфты отбора мощности, которая крепится к валу при помощи болтов. На заднем конце коленчатого вала напрессовывается задний противовес системы уравновешивания и шестерня привода агрегатов. Задний конец коленчатого вала в торцевой части имеет два отверстия для запрессовки штифтов фиксации маховика, одно осевое отверстие для опорного подшипника первичного вала коробки передач, а также резьбовые отверстия для болтов крепления маховика. Осевые усилия коленчатого вала воспринимаются четырьмя упорными полукольцами, установленными в выточках блока и крышки задней коренной опоры. Уплотнения коленчатого вала осуществляются самоподвижным сальником, запрессованным в картер маховика, и маслоотражателем.
К дефектам коленчатого вала относятся: износы коренных и шатунных шеек, требующие перешлифовки вала под ремонтный размер подшипников, отверстия под установочные штифты, поверхности маслогонной резьбы, гнезда в торце коленчатого вала под подшипник вала сцепления, шпоночных пазов упорного установочного бурта шейки; повреждения резьбовых отверстий и резьбы болтов, шпилек, гаек; радиальное и торцевое биение фланца под маховик выше допустимых пределов; трещины у отверстий масляных каналов и на галтелях.

2.10.2 Разработка структурной схемы разборки коленчатого вала

При составлении технологических схем разборки учитывают такие факторы технологичности конструкции машин, как доступность и легкосъёмность соответствующих элементов. Прежде чем составить маршрутную карту, необходимо дать рациональную схему разборки. Это позволит разделить операции разборки по отдельным специализированным рабочим местам, последовательно переместить объект по линии разборки, применить специализированное оборудование, инструмент и приспособление.
Разборка осуществляется согласно технологических карт и структурных схем разборки агрегата, где указывается строгая последовательность проведения разборочных работ. На разборочных схемах все детали, сборочные единицы представлены в виде прямоугольников, где имеется информация об этих деталях.
1
2 3
1 – название детали или сборочной единицы;
2 – код детали или сборочной единицы по этому
предприятию;
3 - количество использованных деталей.
При разработке структурной схемы разборки определяется основная базовая деталь, с которой начинается разборка.
Правильно разработанный процесс разборки должен обеспечивать минимальные затраты физического труда на реализацию сборочных работ, обеспечивать максимальную возможность использования средств механизации и автоматизации. Форма организации разборочных работ во многом зависит от формы организации производственного процесса на предприятии (тупиковая, поточно-узловая, поточная). В связи с этим разборка может осуществляться концентрированным методом (тупиковая), и дифференциальным методом (поточно-узловая).
Разборка может осуществляться на неподвижных постах и на подвижных конвейерах.
В данном курсовом проекте рассматривается ремонт коленчатого вала двигателя КАМАЗ-740, заданная преподавателем структурная схема разборки.
Для разборки применяются оборудования и инструменты: стенд опрессовочный КИ-15742; переносной гидравлический пресс-съемник; гайковерты; универсальный съемник; динамометрический ключ.





Рисунок 2.1 Структурная схема разборки блока цилиндров автомобиля КАМАЗ - 740

2.10.3 Разработка карты технологического процесса дефектации детали и выбор контрольно-измерительных средств

Исходные данные для разработки технологического процесса дефектации: технические требования на капитальный ремонт соответствующей машины. В зависимости от программ и вида ремонта выбираем программу восстановления детали. Маршрутная технология составление технологии на комплекс дефектов, которые устраняют в определенной последовательности, названной маршрутом.
При разработке маршрутной технологии восстановления деталей необходимо следующее:
1. Дефектация - это очень важная операция технологического процесса по определению степени годности деталей бывших в эксплуатации. Дефетацию осуществляют по специальным картам технологического процесса на дефектацию, в этих картах имеется информация о материале детали: физико-механические свойства, наименование дефектов, используемые средства контроля и измерения используемого дополнительного оснащения нормы времени. При дефектации обращают внимание на следующие размеры: номинальный размер – это размер, установленный рабочими чертежами детали; допустимый размер – это такой размер, при котором разрешается использование детали без ремонта; предельный размер – это размер, при достижении которого деталь направляется в ремонт.
2. Установленные дефекты сгруппировать в маршруты. В основу методики группирования сочетаний дефектов в маршруты положены наименьшее перемещение деталей, взаимосвязь и частота повторяемости дефектов, наименьшее отличие по трудоемкости их устранения.
3. Установить число маршрутов, которое должно быть минимальным, и каждому маршруту присвоить номер.
После очистки и разборки принимаем на дефектацию коленчатый вал. Тщательно измеряем и определяем износы корпуса.




3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ-740

3.1 Описание прототипа
Известно «Устройство для электролитической очистки металлических поверхностей» (АС СССР № 753931 от 07.08.80, С 25 F 7/00), содержащее подвижный электрод, выполненный в виде гибкой пластины, уплотнение из изолирующего материала, закрепленное по периметру электрода, фиксирующие элементы из диэлектрического материала и штуцера для подвода и отвода электролита. Недостатком этого устройства является недостаточная точность размерной обработки, низкая производительность процесса.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет интенсификации процесса обработки путем придания вращательного движения коленчатого вала с помощью токарного станка.
Задача решается тем, что устройство содержит разъемную по длине камеру для электрохимической обработки с установленным в ней электрод-инструментом с токопроводом, коллекторы для подвода и отвода электролита и источника тока. Камера выполнена цилиндрической с возможностью ее коаксиальной установки обрабатываемый участок на ее внутренней стенке, обращенной к валу, выполнены равномерно по длине камеры кольцевые канавки, внутри которых выполнены равномерно по окружности тангенциально расположенные отверстия для подвод в полость камеры электролита, причем отверстия в соседних канавках сдвинуты друг относительно друга на заданный шаг. Электрод-инструмент выполнен полым цилиндрическим, установлен с возможностью охвата обрабатываемого участка вала и состоит из двух




кольцевых фланцев, соединенных между собою рядом концентрично расположенных по окружности осей. При этом фланцы состоят из отдельных сегментов, скрепленных по сопрягаемым плоскостям. На внутренней стороне осей по всей их длине расположены скрепленные с ними рабочие кромки электрода-инструмента, выполненные в виде гибкой несущей пластины, прилегающие к участкам продольного контура обрабатываемого участка вала и снабженные ограничителями снабженные ограничителями для создания межэлектродного зазора. Гибкая несущая пластина снабжена скрепленными с ней полосами из токопроводящей ткани, например из углеволокна, лежащим на жестком упругом ворсе из неэлектропроводного волокна.

3.2 Устройство и принцип действия конструкции для электрохимической обработки шеек коленчатого вала двигателя КАМАЗ-740
Устройство для электрохимической обработки включает установочный кронштейн с элементами соединения ее с обрабатываемым участком коленчатого вала - шатунной шейки, расположенной между щеками противовесов.
Монтаж и крепление устройства осуществляется через диэлектрическую прокладку. Устройство содержит цилиндрическую камеру электрохимической обработки с кольцевым коллектором подвода электролита в зону обработки, электрод-инструмент и разъемные полукольца с фланцами.
Коаксиальная установка камеры электрохимическои обработки, относительно обрабатываемой шатунной шейки обеспечивается базированием устройства относительно цилиндрических поверхностей рядом расположенных коренных шеек коленвала - достигается одинаковый межэлектродный зазор. Внутренняя обращенная к обрабатываемой поверхности стенка камеры содержит диэлектрическое покрытие, прорезанное до металла кольцевыми канавками равномерно расположенными по всей длине камеры. В канавках равномерно по окружности выполнены тангенциальные отверстия, соединяющие кольцевой коллектор подвода электролита с камерой. Для уменьшения пульсации давления в межэлектродном зазоре из-за дискретного расположения отверстии, отверстия в соседних канавках сдвинуты друг относительно друга с заданным шагом. Для обеспечения монтажа камеры вокруг обрабатываемой шейки камера выполнена
разъемной с продольным стыком, а ее коаксиальное расположение обеспечивается конструкцией кольцевого коллектора включающей внутреннюю посадочную поверхность и винтовое соединение разъема. Установочный кронштейн и коллектора создают жесткую опорную конструкцию, которая служит для точной установки устройства относительно обрабатываемой поверхности.
Корпус электрода-инструмента разъемной конструкции, состоящий из нескольких подпружиненных сегментов, выполнен в виде полой цилиндрической конструкции охватывающего шейку вала. Ее основу составляют два кольцевых фланца, соединенных между собой рядом концентрично расположенных по окружности осей. Наружная и торцевая поверхность фланцев имеет диэлектрическое покрытие. На внутренней поверхности корпуса электрода, обращенной к обрабатываемой поверхности, расположены рабочие формообразующие кромки. Они выполнены в виде гибкой несущей пластины, скрепленной с осями и прилегающими в процессе обработки по всей длине шейки вала. Причем для обеспечения, постоянного межэлектродного зазора они снабжены ограничителями из диэлектрического материала. Рабочие формообразующие кромки могут быть выполнены в виде гибкой несущей пластины и скрепленных с ней, свободно лежащих на жестком упругом ворсе из неэлектропроводного волокна полос из токопроводящеи ткани.
Устройство работает следующим образом. Требующий чистовой обработки после ремонта наплавкой шатунных (коренных) шеек коленчатый вал устанавливают горизонтально. Устройство монтируется с помощью установочного кронштейна, а кронштейн в свою очередь крепиться на станке. Необходимо заметить, что, так как коленчатый вал имеет каналы системы смазки, проходящие в теле коренных и шатунных шее, то необходимо перед обработкой герметизировать отверстия, выходящие на поверхность шеек.
Для подготовки устройства к работе предварительно разбирают по продольным стыкам. Вначале отделяют нижнюю часть кожуха ванны слива электролита. Затем снимают нижнюю половину кольцевого коллектора подвода электролита, выворачивая винты стыка. После этого камера электрохимической обработки разделяется на две части. Корпус электрод – инструмента разъединяют по месту стыка и монтируют около шейки вала, вновь соединяя сегменты корпуса. После этого устанавливается на кронштейн. Для этого с помощью установочных шайб затягивая гайки болтового соединения, Необходимую установку установочного кронштейна, контролируя правильность установки с помощью измерительного инструмента. Далее все устройство монтируют в обратной последовательности, то есть соединяют две половины разъемной камеры проверяя. Затем присоединяют нижнюю часть коллектора подвода электролита. Подсоединяют к штуцерам подвода и отвода электролита трубопроводы. На этом сборка устройства заканчивается. При подаче электролита под давлением через штуцер жидкость проходит в кольцевой коллектор и через тангенциальные отверстия равномерно распределяется по всей поверхности обрабатываемой шейки коленчатого вала. Через отверстия сделанные в нижнем коллекторе электролит через штуцер идет на слив. Подвод технологического тока к электроду-инструменту осуществляется через упругие токоподводы. В качестве привода вращения коленчатого вала применяется токарный станок. В результате всестороннего давленая на упругие токоподводы и внешнюю поверхность электрода - инструмента сжимаются пружины связи сегментов корпуса. И, следовательно, рабочие формообразующие кромки электрода приближаются к обрабатываемой поверхности шейки коленчатого вала. Вращение коленчатого вала позволяет интенсифицировать процесс электрохимической обработки за счет быстрого отвода продуктов реакции и постоянного обновления электролита у обрабатываемой поверхности. В процессе анодного растворения снимается верхний слой металла равномерно по всей оси поверхности. Наличие ограничительных элементов позволяет выдержать постоянный межэлектродный зазор и предотвращает возможность коротких замыканий и подгорания поверхности рабочих кромок. По мере анодного растворения увеличивается межэлектронный зазор за счет уменьшения диаметра шейки коленчатого вала. После достижения требуемого диаметра выключают технологический ток и подачу электролита.
Предлагаемое техническое решение обладает рядом преимуществ, обеспечивающих положительный эффект, а именно:
- возможность использования в условиях ремонтных органов при отсутствии сложного оборудования для шлифования и суперфинишной обработки шеек коленчатых валов;
- уменьшение трудоемкости технологического процесса и повышение чистоты поверхности счет интенсификации процесса анодного растворения путем придания вращательного движения коленчатому валу и выравнивания процесса растворения поверхности;
- повышение производительности за счет одновременной обработки нескольких шеек коленчатого вала одновременно.
Таким образом в расширении технологических возможностей устройства за счет интенсификации процесса обработки путем придания коленчатому валу вращательное движения выражен положительный эффект предлагаемой конструкции.