1590

Совершенствование технологии ремонта головки блока цилиндров двигателя Д-260 с притиркой клапанов в ОАО «Березовский МРЗ» с модернизацией устройства для притирки клапанов «NEW WAY»

ID: 211185
Дата закачки: 03 Июня 2020
Продавец: Shloma (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Дипломный проект

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…
1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА…
1.1 Общая характеристика предприятия………
1.2 Анализ основных технико-экономических показателей работы ОАО «Березовский МРЗ»…
1.3 Основные положения бизнес-плана....
1.4 Основные направления совершенствования производственно-хозяйственной деятельности ОАО «Березовский МРЗ»»
1.5 Цели и задачи проекта.
1.6 Выводы и предложения…
2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ГОЛОВКИ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ Д-260…
2.1 Анализ ремонтной технологичности ГБЦ Д-260.
2.2. Анализ условий работы и возникающие дефекты
2.3. Принятая технология ремонта ГБЦ на заводе и ее недостатки
2.4. Описание перспективной схемы техпроцесса ремонта ГБЦ
3 РАЗРАБОТКА РЕМОНТНОГО ЧЕРТЕЖА ГБЦ……..
4 РАЗРАБОТКА ТЕХПРОЦЕССА РЕМОНТА ГБЦ…
4.1 Описание техпроцесса разборки ГБЦ…
4.2 Описание техпроцесса очистки деталей ГБЦ
4.3 Описание техпроцесса дефектации деталей ГБЦ
4.4 Проектирование техпроцесса ремонта ГБЦ с устранением дефектов клапанных гнезд
4.5 Комплектация и сборка ГБЦ
4.6 Контроль качества ремонта ГБЦ
5. РАЗРАБОТКА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА КЛАПАН-НЫХ ГНЕЗД
5.1 Обоснование актуальности разработки
5.2 Устройство и принцип работы
5.3 Конструкторские расчеты
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА РЕМОНТА ГБЦ
6.1 Расчет годовой производственной программы
ремонта и ее трудоемкость
6.2 Расчет годовых фондов рабочего времени
6.3 Расчет количества оборудования и рабочих мест
7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЭСТЕТИКИ
8. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
8.1 Анализ состояния охраны труда на ОАО «Березовский мотороремонтный завод»
8.2 Требования безопасности при ремонте головки блока цилиндров Д-260
8.3 Обеспечение безопасности и санитарно-гигиенических условий труда на участке ремонта головки блока цилиндров
8.4 Оценка пожарной опасности
на ОАО «Березовский мотороремонтный завод» с целью повышения устойчивости
8.5 Инженерно-экологическая безопасность объекта
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Заключение
Список использованных источников



2.2. Анализ условий работы и возникающие дефекты
Двигатель — наиболее сложный и важный агрегат, от состояния которого зависят многие технические и экономические пока¬затели работы автомобиля.
Механизм газораспределения предназначен для впуска в цилиндры воздуха и выпуска отработавших газов. Открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов происходит в строго определённых положениях по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам, которые соответствуют углам поворота шейки коленчатого вала, указанным в диаграмме фаз газораспределения.
На двига¬теле установлен верхнеклапанный механизм газораспределения с нижним расположением распределительного вала.
Кулачки распределительного вала в определенной последовательности приводят в дей¬ствие толкатели. Штанги сообщают качательное движение коромыслам, которые, преодолевая сопротивление пружин, открывают клапаны. Закрываются клапаны под действием силы сжатых пружин.
Крутящий момент на распределительный вал передается от коленчатого вала через шестерни привода агрегатов.
Как показывает опыт, основными причинами выхода из строя головки ци-линдров и клапанного механизма являются неправильная регулировка и недостаточное техническое обслуживание.
Нарушение порядка затягивания болтов головки цилиндров приводит к де-формации клапанов, или к залипания форсунок, что является причиной перебоев в работе двигателя.
Деформация клапанов обусловлена тем, что головка клапана неравномерно прилегает к седлу, одна сторона входит в соприкосновение с седлом раньше чем другая и охлаждается быстрее. Поэтому, сила прижатия клапана с одной стороны больше чем с другой. Горячие газы проходят через неплотно прилегающую часть клапана, и из-за теплового расширения клапана клапан приоткроется еще больше. Эта цепочка событий приводит к выходу клапана из строя.
Развитие трещин между отверстием под клапан и форсункой часто обусловлено перегревом или чрезмерным попаданием топлива, частыми остановками перегретого двигателя, ухудшением качества охлаждающей жидкости. Кроме того, трещины в этом месте возникают из-за частого пользования эфиром для пуска двигателя.
Повреждение головки цилиндров, показанное на рисунке 2.1 является ре-зультатом попадания в камеру сгорания материала от поврежденного седла клапана, обломки поршня или поршневого кольца.

Рисунок 2.1 - Повреждение головки цилиндров в результате попадания в камеру сгорания материала от поврежденного седла клапана, обломки поршня или поршневого кольца
Причины повреждения клапанов и седел
Причинами усиленного износа фаски клапана и седла являются несоответствие норме усилия пружины клапана, увеличение зазоров в клапанах против нормы, длительная работа дизеля на больших оборотах или частый перегрев дизеля. Если такой дефект обнаруживается только на впускных клапанах и их седлах, то причиной его является попадание грязи с всасывающим воздухом.
Искривление клапана обусловлено неправильной установкой седла, интен-сивным образованием нагара и смолистых отложений, недостаточным охлаждением, засорением воздушного тракта, частым перегрузкам двигателя, выходом из строя турбокомпрессора, уменьшение зазоров в клапанах, потерей упругости пружин клапанов.
Зольные отложения белого цвета, или нагар обычно обусловлены остатками сгоревшего масла. Масло могло попасть через поломанный поршень, изношенные маслосъемные кольца, через трещины в гильзе цилиндра или из-за повышенного уровня масла в двигателе. Масло также попадает через увеличенные зазоры между коромыслом и втулкой или изношенные направляющие втулки клапана.
У клапана, показанного на рисунке 2.2 повреждена фаска и наблюдается отложения нагара на галтели. Причинами этих дефектов являются неправильная регулировка клапанов, неполным сгоранием топлива, засорением выпускных патрубков, длительная работа на холостом ходу при низкой температуре, редкая замена масла и масляного фильтра, загрязнение масла.


Рисунок 2.2 – Клапан с поврежденной фаской
Разрушение клапана на рисунке 2.3 может быть обусловлено перегревом дизеля, недостаточным охлаждением, чрезмерным попаданием топлива в камеру сгорания, несоответствие момента впрыска топлива заданному, перегрузка дизеля, засорение впускного воздушного тракта, выход из строя турбокомпрессора. Длительная работа при любых этих условиях ведет к перегреву седел клапанов и прогоранию клапанов. Если трещина наблюдается на нескольких седлах, то причиной является перегрев дизеля, если же трещина только на одном седле, то это следствие неправильной сборки, несоосность седла, неправильная раззенковка, или ослабление седла клапана.



Рисунок 2.3- Клапан с повреждением, обусловленым перегревом дизеля

Причинами усиленного износа направляющей втулки клапана являются попадение абразивного материала в масло, недостаточная смазка, перегрев, овальность седла клапана, деформация пружины клапана, неправельной шлифовкой дуговой части коромысла, упирающейся в торец стержня клапана. Недостаточная смазка обусловлена малым зазором между направляющей втулкой и клапаном, низким уровнем масла в двигателе, недостаточным давлением масла (изношен масляный насос), загрязнением масла.



2.3. Принятая технология ремонта ГБЦ на заводе и ее недостатки
Уровень технологической оснащенности на отечественных предприятиях, ремонтных заводах и мастерских сельхозпроизводителя остается низким: используются морально и физически устаревшие станки и оснастка, техническая документация устарела и не обновляется, полностью отсутствует документация на новые двигатели. При ремонте головок блока цилиндров используется метод притирки клапанов, в лучшем случае, на многошпиндельных притирочных станках, что повышает время ремонта, себестоимость и приводит к снижению ресурса отремонтированной головки блока цилиндров из-за искажений правильной формы сопрягаемых деталей. Согласно данным [14], притирка клапанов с последующей проверкой герметичности сопряжения «седло-клапан» для двигателя Д-260, составляет соответственно 18% и 50% от общей трудоемкости на ремонт головок блока цилиндров. Отсутствие современного станочного оборудования, современной документации по технологии, затрудняет и делает практически невозможным достижение высокого качества ремонта с обеспечением 100%-го ресурса.
Одна из задач стратегии технического сервиса АПК – повышение ресурса отремонтированной техники за счет разработки новых технологий с использованием современного оборудования. В настоящее время достаточно быстро развивается сеть организаций, осуществляющих поставку оборудования зарубежного производства. Отличительная особенность специализированных станков – высокая точность и производительность но и высокая стоимость. В то же время, существует проблема практического отсутствия технической документации, описывающей технологический процесс, систему контроля качества и др., разработанной для отечественных двигателей, но уже с использованием этих станков.
Одним из основных требований качественного ремонта ГБЦ является обеспечение герметичности сопряжения «седло-клапан». Операции обработки фасок клапанов и седел по праву считаются важнейшими и ответственными в технологической цепи ремонта головок блока. Технологической базой для последующей обработки седла является направляющая втулка, поэтому операция замены (или восстановления) втулок играет не последнюю роль в обеспечении качества ремонта.
Нередко при перепрессовке втулок происходит смещение оси отверстия, что при большом «перекосе» не позволяет обработать рабочую фаску седла одинаковой ширины по всей окружности. В результате этого нарушается теплоотвод, герметичность и впоследствии возможно прогорание седла или тарелки клапана. Кроме того, «перекос» оси приводит к ускоренному износу стебля и торца клапана. Причины возникновения таких ситуаций банальны – это нарушение технологии ремонта и нестабильное качество запасных частей (втулок), которые выпускают не только российские, но и зарубежные производители.
Необходимым условием качественного ремонта ГБЦ является дефектовка направ-ляющих втулок.
В дизелях как правило применяются заменяемые направляющие втулки клапанов. Втулки изготовлены из чугуна и обладают повышенной коррозионной устойчивостью и износостойкостью по сравнению с материалом головки цилиндров. Длина втулок как правило состовляет половину длины клапана. Втулка запрессовывается в головку цилиндров так, что торец находится заподлицо с поверхностью отверстия под клапан. Это необходимо для того, чтобы исключить препятствие потоку всасываемого воздуха или выхлопных газов. Чтобы уменьшить трение и улучшить смазку, на части дизелей устанавливаются втулки с кольцевыми канавками или накаткой. На втулках выпускных клапанов делается расточка для того чтобы предотвратить образование нагара и уменьшить передачу тепла стержню клапана.
Традиционно, износ втулки в горизонтальном сечении имеет ярко выражен-ный эллипс с большей осью в плоскости качания коромысла (вращения кулачка распред. вала), а в вертикальном сечении напоминает «корсет» (рисунок 2.4). Таким образом, максимальный износ отверстия втулки находится в плоскости качания коромысла (вращения кулачка) со стороны камеры сгорания.


Рисунок 2.4 - Характер износа направляющей втулки
Для устранения несоосности седла и втулки, получения оптимальной формы седла, обеспечения нормальной производительности и служат специализированные станки для ремонта седел. Такие станки выпускаются многими производителями, поэтому вопрос правильного выбора оборудования сегодня становится все более актуальным.
К сожалению, практика показала, что все станки шарнирного типа при значительной твердости седел, а также при уменьшении диаметра пилота неспособны точно обрабатывать седла. Причина кроется в резком, в десятки раз, падении жесткости системы — тонкий пилот не может удержать резцедержатель с резцом от поворота в шарнире и качания в вертикальной плоскости под действием переменных сил резания. В результате происходит отжим резца от обрабатываемой поверхности, и возникают значительные трудности в сосной обработке седла, изначально расположенного несоосно втулке (такое часто наблюдается при значительном износе седел, перегреве двигателя, а также после замены втулок).


Рисунок 2.5 - Шарнирная схема обработки седла:
1 - шпиндель, 2 - держатель инструмента с байонетным шарниром, 3 - пи-лот, 4 - резцедержатель, 5 - резец, 6 - пружина, 7 - направляющая втулка клапана.

Проверка седла клапана
Легким постукиванием по головке цилиндров около седла, проверяется плотность посадки седла. Проверяется ширина фаски седла, которая должна быть от 1.52 до 3.04 мм. Если ширина фаски седла не соответствует норме, а шлифовкой исправить этот дефект невозможно, то седло нужно заменить. Проверяется расстояние от плоскости головки цилиндров до головки клапана. Если глубина меньше нормы, то головка клапана может столкнуться с поршнем. Если глубина больше нормы, то падает компрессия в цилиндре. Если седло клапана выполнено заодно с головкой цилиндров, то в случае износа седла следует запрессовать вставку.
Седло удаляется съемником. При отсутствии захватного съемника можно прогреть седло сварочным электродом, сделав наплавку в двух местах с внутренней стороны седла. После охлаждения седло достается рукой или плоскогубцами.
Проверяется состояние отверстия под седло, Мелкие трещины и задиры удаляются. Некоторыми изготовителями рекомендуется расточить отверстие под седло и запрессовать ремонтное седло.
Новая втулка запрессовывается оправкой или с помощью пресса. На части дизелей после установки седла рекомендуется раскернить металл вокруг седла притупленным керном.
Шлифовка седла клапана
После шлифовки должен быть выдержан угол фаски седла, ширина и фаски должна соответствовать норме, а фаска должна быть строго соосной с направляющей втулкой. Для шлифовки седла применяется машинка с шарошками которые надеваются на направляющую. Диаметр направляющей должен быть в точности равен внутреннему диаметру направляющей втулки. Некоторыми изготовителями рекомендуется выдержать угол фаски клапана на 0,5-1,5* больше угла фаски седла. Этот угол называется углом прилегания. Этот угол выдерживается с целью обеспечить герметичный узкий уплотнительный поясок на холодном дизеле. По мере прогрева дизеля клапан и седло прилегают друг к другу по более широкому участку вследствие теплового расширения и “закручивания “ фаски клапана.
Шлифовка
При шлифовке шарошка прижимается к седлу небольшим усилием с помо-щью микрометрической головки. Металл снимается только до получения гладкой поверхности. Перед снятием нижней части фаски седла следует проверить его соосность с направляющей втулкой с помощью приспособления показанного на рисунке. Допустимое отклонение от соосности 0,050 мм. Если отклонение от соосности превышает норму, то проверяется износ направляющей втулки и направляющей шлифовальной машинки. Если нарушение соосности не может быть обусловлено износом или повреждением этих деталей, то допускается повторная шлифовка седла.






5. РАЗРАБОТКА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА КЛАПАН-НЫХ ГНЕЗД

5.1 Обоснование актуальности разработки
Головка блока цилиндров — один из наиболее важных и ответственных узлов двигателя. На долю головки блока и клапанного механизма падает в эксплуатации до 50 процентов всех дефектов, связанных с двигателем. Естественно и внимание, с которым инженерные работники и мастера относятся к технологиям и оборудованию, применяемым при ремонте головок блока цилиндров.
Главная задача клапана — надежно (герметично) уплотнить полость цилиндра и камеры сгорания. То есть в закрытом положении не пропустить ни воздух, ни продукты сгорания топлива — ни в камеру, ни обратно.
Такая техническая задача решается следующим образом — надо, чтобы уплотнительная фаска на тарелке клапана точно прилегала к седлу. По всей окружности и по определенной ширине.

5.2 Устройство и принцип работы

Инструмент американской фирмы "NEW WAY MANUFACTURING INC." применяется при ремонте головок блока цилиндров двигателей легковых и грузовых автомобилей. Необходимым условием качественного ремонта поврежденных или изношенных деталей является соблюдение технических требований (допуски на зазоры в сопряжениях, точность обработки сопрягаемых поверхностей и т.п.) завода-изготовителя и технологии ремонта двигателя внутреннего сгорания. В соответствии с технологией ремонта ГБЦ необходимо выполнить три условия:
Обеспечить совпадение оси рабочей фаски седла клапана ГБЦ с осью отверстия направляющей втулки клапана;
Создать геометрически правильную коническую поверхность рабочей фаски на седле и клапане (макcимально допустимое радиальное биение фасок указывается в ТУ на ремонт);
Обеспечить размер и угол рабочей фаски на седле клапана ГБЦ в соответствии с требованиями завода- изготовителя.
Комплект инструмента «NEW WAY» обеспечивает выполнение этих тре-бований при ремонте ГБЦ как отечественных, так и импортных двигателей.
Основной комплект инструмента «NEW WAY» для ремонта седел ГБЦ включает:
Комплект инструмента «NEW WAY» обеспечивает выполнение этих тре-бований при ремонте ГБЦ как отечественных, так и импортных двигателей.
Основной комплект инструмента «NEW WAY» для ремонта седел ГБЦ включает:
Направляющий пилот "легкоконусный" или с цанговой втулкой. Направ-ляющий пилот самоцентрируется и жестко фиксируется в направляющей втулке клапана.

Рисунок 5.1 – Направляющий пилот

Фреза с твердосплавными пластинами. Ножи (например, типа TC251) в стандартной комплектации фрез качественно работают при обработке седел клапанов с твердостью до 45 HRC. Ножи (например, типа TC251LC) применяются для обработки седел с твердостью от 45 до 55 HRC. Ножи типа "LC" могут поставляться в комплекте с фрезами или дополнительно (по желанию Заказчика). Фреза вращается на пилоте с зазором 3…5 мкм. Фрезы могут быть одно- и двухсторонними.

Рисунок 5.2 – Фреза

Ключи для вращения фрезы.


Рисунок 5.3 – Ключ

Фрезы с номерами от 200 до 699, комплектующиеся пилотами с цанговой втулкой серии 150 или "легкоконусными" пилотами серии 140, предназначены для обработки седел диаметром от 28 до 72 мм. Фрезы с номерами от 100 до 150, комплектующиеся пилотами с цанговой втулкой серии 120 или "легкоконусными" пилотами серии 100, предназначены для обработки седел диаметром от 16 до 35 мм. Для создания одной фаски достаточно 3-5 оборотов фрезы. В зависимости от типа и размера фрезы, на нее устанавливается от 3 до 7 ножей, ножи имеют более 10 режущих кромок, специальным образом заточенных. При обработке седла, одновременно осуществляют резание более 10 режущих кромок.




Рисунок 5.4 – Этапы фрезерования фасок

При применении инструмента «NEW WAY» выполнение трех необходимых условий качественного ремонта седла достигается за счет:
фиксированной базировки пилота в направляющей втулке клапана, обеспечивающей совпадение оси вращения фрезы и оси отверстия направляющей втулки;
прецизионной посадки фрезы на направляющий пилот;
фиксированного базирования ножей на фрезе, под строго определенным углом, заданным при изготовлении фрезы.
Высокая точность изготовления инструмента позволила фирме "NEW WAY MANUFACTURING INC." применить конструкцию фрез с регулированием положения ножей в зависимости от диаметра обрабатываемого седла клапана ГБЦ. После обработки фрезами «NEW WAY» геометрия рабочей поверхности седла и клапана имеет две особенности:

Рисунок 5.5 – Интерференция углов рабочей фаски клапана и углов рабочей фаски седла.
Интерференция углов: угол рабочей фаски клапана и угол рабочей фаски седла отличаются на 1º. После первых 10-15 минут работы двигателя, клапан самостоятельно «прихлопывается» к седлу.
Микрорельеф рабочей поверхности. Образование микрорельефа после обработки клапана и седла обеспечивается геометрией режущей кромки фрез – типа «гребенка».

Рисунок 5.6 – Фреза в сборе

Благодаря этим особенностям приработка клапана и седла происходит быстро и эффективно.

Размер файла: 6,3 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 1         Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.