|
|
АРПСОДЕРЖАНИЕ 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АРП 3 1.1. Производственный процесс ремонта машин. 3 1.2. Разборочные и очистные процессы. 6 1.3. Оценка технического состояния деталей 14 1.4. Способы восстановления деталей. 16 1.5. Комплектовочные и сборочные процессы. 30 1.6. Испытания отремонтированных изделий. 32 1.7. Окраска машин. 35 2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 39 2.1. Краткое описание назначения, устройства и условий работы детали. 39 2.2. Анализ дефектов детали и требований, предъявляемых к отремонтированной детали. 40 2.3. Выбор способа восстановления дефектов детали. 41 2.4. Описание выбранного способа восстановления детали. 44 2.5. Разработка технологического процесса. 45 2.6. Выбор необходимого оборудования, приспособлений и инструмента. 46 2.7. Нормирование операции, связанной с восстановлением поверхности детали. 47 2.8. Оценка затрат на наплавочную операцию. 48 ЛИТЕРАТУРА 51 ПРИЛОЖЕНИЯ 52 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АРП Производственный процесс ремонта машин. Производственный процесс ремонта машин - это совокупность действий людей и орудий производства, выполняемых в определенной последовательности и обеспечивающих возвращение работоспособности изношенным машинам, механизмам или деталям, утраченной ими при эксплуатации. Технологический процесс - это часть производственного процесса, содержащая действия по последовательному изменению состояния объекта ремонта или его составных частей при восстановлении их работоспособности. Примером технологического процесса могут служить разборочные и сборочные работы, восстановление деталей наплавкой, механической обработкой, полимерными материалами и другими способами. Технологический процесс относится к детали, агрегату или машине. Он состоит из нескольких технологических операций. Технологический процесс на ремонтных предприятиях выполняют в виде типового, маршрутного и операционного процессов, отличающихся один от другого следующими признаками. Типовой технологический процесс разрабатывают для устранения одинаковых дефектов группы деталей с общими конструктивными признаками. Он характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов, одинаково применяемых для любой детали данной группы. Например, правка валов и осей, вибродуговая наплавка, хромирование или железнение и т. п. Маршрутный технологический процесс выполняют по документации, в которой указана только последовательность технологических операций без содержания переходов и режимов обработки. Операционный технологический процесс выполняют по документации, в которой операции изложены с указанием переходов и режимов обработки. Состав производственного процесса на ремонтном предприятии во многом зависит от наименования и конструктивных особенностей ремонтируемых объектов. Сочетание в машинах различных сборочных единиц, обособленных одна от другой, дает возможность расчленять производственный и технологический процессы их ремонта на отдельные операции, выполняемые одновременно (параллельно). Такое расчленение позволяет значительно расширять фронт работы и сокращать время нахождения объекта в ремонте. Степень расчлененности производственного процесса ремонта машины зависит от ее конструкции и программы, то есть от типа производства. С увеличением программы производственный процесс расчленяется на большее число операций. Если машина состоит из значительного числа легко отделяемых элементов, то и производственный процесс более четко расчленяется на операции, выполняемые параллельно. Несмотря на большое количество марок машин, типов и размеров ремонтных предприятий, производственный процесс ремонта тракторов и автомобилей слагается из следующих основных частей и операций: прием в ремонт, наружная очистка и мойка; разборка машин на сборочные единицы (агрегаты, узлы) и детали; очистка и дефектация деталей; восстановление деталей и комплектовка сборочных единиц; сборка, регулировка, обкатка и испытание узлов, агрегатов и машины в целом; окраска и сдача отремонтированной машины (агрегата) заказчику или на склад. Методы ремонта. На ремонтных предприятиях наибольшее распространение получили обезличенный, необезличенный и агрегатный методы ремонта машин. Обезличенный метод ремонта характеризуется тем, что годные или восстановленные сборочные единицы и детали не сохраняют принадлежность к определенному объекту ремонта, а при сборке могут быть поставлены на любой аналогичный ремонтируемый объект. Этот метод ремонта широко применяют практически на всех специализированных предприятиях, так как он в значительной степени упрощает организацию производства. Недостатки данного метода заключаются в следующем. Приработанные годные пары деталей раскомплектовывают и при сборке соединяют с деталями разной степени изношенности, не приработанными одна к другой. В результате последующей приработки идет быстрое нарастание износа и значительно снижается ресурс машины (агрегата). Кроме того, обезличенный ремонт затрудняет возможность организации стимулирования за сохранность машин, так как после каждого очередного ремонта на машину установлены сборочные единицы и детали, неизвестно сколько проработавшие на других неизвестных машинах, то есть после такого ремонта обезличивается вся машина. Необезличенный метод ремонта характеризуется тем, что годные или восстановленные сборочные единицы и детали сохраняют свою принадлежность к определенному ремонтируемому объекту. Этот метод ремонта практически исключает все недостатки обезличенного ремонта, но значительно усложняет организацию производства на специализированных предприятиях с большим объемом работ. Преимущество данного метода ремонта состоит в том, что все приработанные годные пары деталей не раскомплектовывают, а устанавливают в те же корпусные детали и на те же машины, в результате чего оставшийся ресурс деталей используется полностью. Агрегатный метод ремонта характеризуется тем, что неисправные сборочные единицы и детали заменяют новыми или заранее отремонтированными. Весь процесс сводится к выполнению разборочно-сборочных работ, связанных с заменой агрегата. Эти работы можно проводить в небольших мастерских. Резко сокращается простой машины в ремонте и повышается его качество. Сборочные единицы можно отдавать в ремонт на специализированные предприятия. Этот метод нашел самое широкое применение при ремонте автомобилей, так как современные автомобили легко расчленять на агрегаты (двигатель, передний мост, задний мост и др.). Недостатки агрегатного ремонта такие же, как при обезличенном ремонте: замена сборочных единиц другими приводит к обезличиванию всей машины. Приемка в ремонт и из ремонта. Автомобили, поступившие в ремонт, должны удовлетворять требованиям технических условий на сдачу их в ремонт, быть комплектными, не иметь признаков разборки и замены агрегатов и деталей явно негодными. Приемка в ремонт производится приемщиком авторемонтного предприятия совместно с представителем заказчика и оформляется приемо-сдаточными актом. Поступившие в ремонт автомобили со складов объектов ремонта направляются в отделение наружной мойки. После завершения ремонта машина сдается заказчику. При сдаче машины составляется приемо-сдаточный акт. Заказчик получает экземпляр акта приемки ОТК, завода отремонтированной машины, технический и гарантийный паспорт на машину с инструкцией о режиме ее эксплуатации, сопроводительный лист и опись. Ремонтное предприятие несет ответственность за качество ремонта и в течение гарантийного срока обязано устранять за свой счет все дефекты, возникшие по его вине. Разборочные и очистные процессы. Разборка - это совокупность операций по разъединению всех объектов ремонта на детали и сборочные единицы в определенной последовательности.. От общей трудоемкости этих работ на долю собственно разбарочных приходится 60...65 %. Разборка - один из важнейших технологических процессов в авторемонтном производстве, во многом определяющий эффективность функционирования авторемонтного предприятия (АРП) и качество ремонта. При разборке автомобилей и их агрегатов необходимо обеспечить максимальную сохранность деталей. Число годных деталей, трудоемкость восстановления требующих ремонта во многом зависят от организации и технологии разборочных работ. Разборочные работы органично сочетаются с многостадийной очисткой. С этой целью разборка выполняется, как правило, в несколько этапов: предварительная подразборка узла, агрегата и окончательная разборка (в один или несколько этапов). Этапы разборки чередуются с очистными операциями, что позволяет повысить качество очистки агрегатов и узлов автомобиля, улучшить условия труда слесарей-разборщиков, а также сократить потери мелких деталей и стандартного крепежа во время разборки. Разборка в зависимости от объема производства может быть организована на стационарных постах или на поточных линиях. Поточная форма организации разборочного процесса является прогрессивной и позволяет улучшить качество разборки и снизить себестоимость разборочных работ. Средства разборки - совокупность орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса. Средства технологического оснащения разборки включают технологическое оборудование, а также технологическую оснастку. На современных ремонтных предприятиях применяют следующие средства технологического оснащения: подъемно-транспортные механизмы и. машины (домкраты, лебедки и тали, подъемники, краны, конвейеры), ручные машины (гайко-, шпилько- н шуруповерты), простые стенды, универсальный (ключи, отвертки, пассатижи, щипцы, бородки, съемники) и специализированный инструмент. Домкраты представляют собой простейшие грузоподъемные механизмы и предназначены для подъема ремонтируемых изделий на высоту до 400 мм. Различают реечные, винтовые и гидравлические домкраты. Привод может быть ручным и механическим. Подъемники - грузоподъемные машины прерывного (циклического) действия для подъема ремонтируемых автомобилей и агрегатов в грузонесущих устройствах, перемещающихся по жестким вертикальным направляющим. Подъемники разделяются на пневматические и гидравлические. Краны, разделяются на мостовые, поворотные, консольные, козловые и краны-штабелеры. Конвейеры разделяют на грузонесущие, грузоведущие, тележечные, пластинчатые, роликовые н др. Для подвешивания грузов к крану или захвату подвижного блока полиспаста применяются стропы, расчалки, захваты и траверсы. При разборке используют ручные машины с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. Ручной машиной называется устройство, масса которого при работе полностью или частично воспринимается руками исполнителя. Главное рабочее движение (движение рабочего органа) осуществляет двигатель, а вспомогательное (движение подачи) и управление машиной выполняется вручную. Разборку резьбовых соединений рекомендуется выполнять с помощью винтовертных машин - гайковерта. Применение их дозволяет повысить производительность труда при разборке резьбовых соединений в 3,5...4,5 раза, трудоемкость разборочных работ сокращается при этом на 15...20%. Для разборки соединений с гарантированным натягом следует применять съемники и прессы, а не выколотки и молотки. Прессы и механизированные съемники обеспечивают повышение производительности в 3...5 раз по сравнению с ручными. Различают универсальные и специальные съемники. Среди механизированных приводов наибольшее распространение получили гидравлический и пневматический. Наиболее производительными являются многопостовые гидравлические установки со сменными захватами и съемниками. Универсальный съемник может быть использован для снятия деталей различных диаметров путем регулировки тяг. Для удаления подшипников качения из гнезд применяют цанговый съемник. Недостаток применения прессов и съемников состоит в том, что при выпрессовке происходит повреждение посадочных поверхностей сопрягаемых деталей, поэтому повторное их использование без проведения восстановительных работ, как правило, невозможно. Существует ряд методов разборки соединений с гарантированным натягом, позволяющих существенно снизить повреждаемость деталей. К их числу относятся гидропрессовый и индукционно-тепповой. При разборочных работах нужно соблюдать следующие меры безопасности. Разборка машины, как и сборка, должна выполняться только при устойчивом положении машины, агрегата или узла. Подъемно-транспортное оборудование следует периодически проверять на грузоподъемность, прочность канатов, цепей и схваток. Места захвата агрегатов и крупных деталей указаны в технологических картах. Не разрешается разбирать (и собирать) агрегаты и узлы, подвешенные на подъемных механизмах. Не разрешается в момент опускания груза подкладывать под него прокладки, они должны быть уложены заранее на то место, где предполагают опустить груз. Важным условием безопасности работы является применение исправного инструмента и приспособлений. Гаечные ключи должны точно соответствовать размеру головки болта. Рабочие поверхности ключа для захвата должны быть параллельны, не деформированы. Наращивать ключ трубой запрещается. При разборке (сборке) соединении с натягом следует особо обращать внимание на надежный захват детали. Работа с электроинструментами разрешается только в резиновых перчатках, стоя на резиновом коврике. При использовании пневматического инструмента необходимо следить за давлением масла в ресивере. Классификация загрязнений. Встречающиеся в процессе ремонта загрязнения разделяются на эксплуатационные, возникновение которых связано с условиями эксплуатации автомобилей, и технологические, образующиеся в процессе ремонта автомобилей. Дорожная грязь, остатки перевозимых грузов отлагаются на внешней поверхности автомобиля, его агрегатах и узлах. Наиболее прочные из них - остатки бетона, битума и др. Лакокрасочные покрытия как загрязнения удаляются при ремонте рам, кузовов, кабин и других составных частей автомобиля. Масла и смазки - наиболее распространенный вид загрязнений. Их прочность и адгезия к поверхности очищаемых деталей и узлов определяется условиями эксплуатации. Масла и смазки претерпевают изменения, вызываемые процессами полимеризации и окисления в результате старения. Продукты коррозии образуются в результате химического и электрохимического разрушения металлов и сплавов. Накипь образуется в системе водяного охлаждения двигателя вследствие содержания в охлаждающей воде солей кальция и магния. Масляно-грязевые отложения образуются при смешении дорожной грязи и пыли с маслом, находящимся на поверхности деталей. В двигателях процессы старения масла и сгорания топлива сопровождаются образованием наиболее трудноудаляемых загрязнений - углеродистых отложений, подразделяющихся на осадки, лаки и нагары. Осадки - мазеобразные сгустки, отлагающиеся на стенках картера двигателя, коленчатых валах, масляных насосах, фильтрах, маслопроводах и др. Осадки состоят из продуктов физико-химического изменения топлива и масла и механических примесей в виде пыли, продуктов износа деталей. Осадки часто именуются асфальтосмолистыми отложениями.. Лаковые отложения - продукты полимеризации топлива и масел в тонком слое, образуются на деталях карбюраторов в внутренней поверхности поршней. Нагары - углеродистые отложения, образующиеся на деталях, подвергнутых воздействию высоких температур (свыше 150 оС). Нагар отлагается на днище поршня, компрессионных кольцах, на поверхности камеры сгорания, на клапанах, в выпускных коллекторах, на свечах и распылителях форсунок. В процессе ремонта детали могут быть загрязнены веществами, связанными с технологией ремонта. Технологические загрязнения имеют свои особенности, которые необходимо учитывать при выборе технологии и оборудования для очистки. Практика ремонтного производства располагает большим набором различных методов очистки: механическим, физическим, химическим, термическим и комбинированным (физико-химическим, химико-термическим). В основе каждого метода лежит определенный способ разрушения загрязнений и их удаления с поверхности очищаемых узлов и деталей. Для активизации процессов очистки применяют различные способы их интенсификации: повышение температуры и давления технологической среды, барботаж и вибрационная обработка и пр. Для мойки узлов и деталей используют струйные моечные машины периодического и непрерывного действия, а также моечные ванны. Наибольшее распространение в практике ремонтных предприятий получили механические и физические методы очистки. Механические методы основаны на удалении загрязнений за счет приложения к ним нормальных и тангенциальных сил воздействия. Механические методы подразделяются на гидродинамические, пневмодинамические и методы, осуществляемые путем воздействия твердых тел на очищаемую поверхность. Гидродинамические методы осуществляются за счет таких приемов, как обработка струей жидкости под различным давлением, перемещение объектов очистки в объеме технологической жидкости, обработка направленными потоками жидкости и электрогидравлическим ударом. На авторемонтных заводах широкое распространение получили многокамерные моечные машины различных типов. Механические методы очистки, осуществляемые за счет воздействия твердых тел на очищаемую поверхность, в свою очередь разделяются на методы, основанные на своеобразном резании загрязнений твердым инструментом (при этом реализуются схемы механообработки: точение, фрезерование, строгание, шлифование и др.), а также методы, основанные на ударном воздействии твердых тел на объекты очистки. Ко второй группе методов может быть отнесена очистка в пневмо- и гидроструйных установках, где в качестве рабочего инструмента используется песок, косточковая крошка, аморфное стекло, стеклянные шарики. Суть этих методов заключается в использовании струи воздуха или жидкости в качестве энергоносителя рабочего инструмента - абразива. Примером таких методов обработки может служить очистка косточковой крошкой. К механическим способам очистки, основанным на ударной воздействии твердых тел, относится очистка в галтовочных барабанах и виброабразивных установках. Очистка в галтовочных барабанах заключается в том, что объекты очистки вместе с абразивными частицами (фарфоровая крошка, остатки абразивных кругов и т. п.) загружаются во вращающийся барабан. От загрязнений детали очищаются благодаря взаимному трению их между собой и абразивным наполнителем. Как правило, наряду с абразивными частицами в барабаны подают водно-щелочные растворы или органические растворители. Обычно барабаны погружают в ванны с соответствующими моющими реагентами, которые проникают во внутреннюю полость барабана через его перфорированную поверхность. Очистка деталей в виброабразивных установках по физическому смыслу близка к очистке в галтовочных барабанах, так как в обоих процессах используют относительное движение деталей в моющей среде с абразивным наполнителем. Сущность этого метода заключается в том, что очищаемые детали и гранулированный абразив помещают в контейнер, которому сообщают гармонические колебания заданной амплитуды и частоты. Под действием вибрации детали и абразивная среда перемещаются относительно друг друга. При их взаимном перемещении происходит удаление загрязнений с поверхности очищаемых деталей. Вибрирующий контейнер с деталями погружается в ванну с активным моющем раствором или через него пропускают моющий раствор. Физико-химические методы очистки основаны на удалении или преобразовании загрязнений за счет молекулярных превращении, растворения, образования суспензий и эмульсий, затрат тепловой энергии, радиационного облучения и других физико-химических процессов. Одним из перспективных, методов физико-химической очистки является ультразвуковой, заключающийся в воздействии на моющую жидкость колебаний ультразвукового диапазона частот. Несмотря на видимые достоинства и преимущества перед другими способами очистки ультразвуковой метод пока нашел ограниченное применение на ремонтных предприятиях. Однако он с успехам применяется при очистке детален топливной и гидравлической аппаратуры. Удаление накипи из деталей двигателя - один из сложных технологических процессов, применяемых на АРП. Чаще всего для этих целей применяют водные растворы соляной кислоты или контакт Петрова. В случае использования соляной кислоты необходимо в раствор вводить ингибиторы коррозии. При этом очистка производится двумя методами: прокачкой (циркуляцией) и погружением. Моющие средства. Остатки грязи, пыли и других загрязнений нежирового происхождения легко удаляются струёй воды, подогретой до температуры 70 - 80 °С. Для очистки деталей от топливо-смазочных материалов применяют обычно водно-щелочные растворы на основе каустической соды NаОН и кальцинированной соды Nа2СОз. Применяемые на авторемонтных предприятиях моющие средства могут быть разделены на водно-щелочные растворы с добавками ПАВ, синтетические моющие средства, растворители и растворяюще-эмульгирующие средства. Основу водно-щелочных растворов составляют водные растворы щелоч-ных соединений NaOH (каустика), кальцинированной соды (Na2CO3.), силикатов (силикат натрия Na2O.SiO2 и метасиликат натрия Na2SiO2. 9Н2О), фосфатов (тринатрийфосфат Na3PО4 и триполифосфат). Большое распространение в практике ремонтных предприятия в последнее время получили синтетические моющие средства (СМС). Основу CMC составляют ПАВ с добавлением щелочных соединений. Водные растворы CMC по моющей способности значительно превосходят растворы едкого натра и различных щелочных смесей. В последние годы получают распространение синтетические моющие препараты МЛ-51, МЛ-52, "Лабомид", МС и др. Основные преимущества CMC состоят в том, что они представляют заранее приготовленную смесь в виде сыпучего, гигроскопического порошка, не допускающего повреждения рук оператора. Синтетические препараты не вызывают коррозии металлов, не токсичны, имеют хорошую моющую способность, могут применяться для мойки черных и алюминиевых сплавов, не требуют после обезжиривания ополаскивания деталей. Недостаток синтетических моющих средств для струйной мойки -- повышенное пенообразование. Растворители - вещества органического происхождения, получили распространение на ремонтных предприятиях благодаря своему основному качеству - высокой растворяющей способности. Чем выше растворяющая способность, тем быстрее очищается загрязненная поверхность и меньше расход растворителя. Преимуществом органических растворителей является их пригодность к практически полной регенерации. Наибольшее распространение при ремонте подучили смешанные растворители: дизельное топливо, керосин, бензин, ацетон, уайт-спирит, перхлорэтилен, трихлорэтилен. Растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС) состоят из базового растворителя, сорастворителя, ПАВ и небольшого количества воды. Для ремонтных предприятий серийно выпускаются такие РЭСы, как АМ-15 и РИТМ.. Очистка сточных вод от загрязнений. При выполнении технологических операции по очистке сточные воды производственной канализации загрязняются вредными веществами, продуктами коррозии, нефтепродуктами, отработанными очищающими средствами и т. п. Основными загрязнителями сточных вод являются нефтепродукты и взвешенные частицы. Для удаления нефтепродуктов и вредных веществ из сточных вод на ремонтных предприятиях используются в настоящее время технические несовременные очистные сооружения, построенные по принципу механического отстаивания или но методу флотационной очистки. Метод флотационной очистки основан на прилипании частиц нефти или других загрязнений к пузырькам воздуха, которыми искусственно насыщаются сточные воды, и всплы-вании образующегося комплекса. Очистка таким методом требует реагентной обработки воды с применением коагулянта (сернокислого алюминия или сернокислого железа). В последнее время на ремонтных предприятиях создаются системы повторного и оборотного водоснабжения, получивших название замкнутых систем водопользования. Основой для выбора схем и проектирования оборудования систем водоснабжения является анализ состава и свойств загрязнений ремонтируемой техники, способов и оборудования очистки стоков и регенерации растворов, а также устройств очистки, применяемых на АРП. Оценка технического состояния деталей Дефектом называют каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией. Дефектация деталей имеет целью оценить техническое состояние продукции и определить ее пригодность к дальнейшей эксплуатации. При дефектации выявляют: а) износы рабочих поверхностей деталей в виде изменений размеров и геометрических форм деталей, наличие царапин, рисок; б) остаточные деформации деталей в виде изгиба, скручивания, коробления; в) трещины, обломы, пробоины, выкрашивания; г) изменения физико-механических свойств поверхностного слоя или детали в целом в результате действия высоких температур, химического воздействия среды и других факторов. Дефектацию деталей выполняют после их очистки, обезжиривания и мойки. Крупные детали (рамы, блоки) дефектуют в разборочном отделении. При ремонте узлов на специализированных участках дефектацию деталей выполняют непосредственно на этих участках. Остальные детали дефектуют в специальном отделении, оснащенном соответствующими инструментами, приборами и стендами. При дефектации деталей должны строго соблюдаться технические требования на их контроль и сортировку. Все детали сортируют на три группы: 1) годные; 2) требующие ремонта; 3) негодные. После сортировки детали маркируют (окрашивают) тем или иным цветом. Например, годные детали - белым, подлежащие ремонту - зеленым и подлежащие сдаче в металлолом - красным. Годные детали поступают в комплектовочное отделение или на склад годных деталей. Детали, требующие ремонта, поступают на склад деталей, ожидающих ремонта. Негодные детали подлежат сдаче в металлолом или же их используют для изготовления других деталей. Результаты дефектации деталей заносят в ведомость дефектов, на основании которой определяют потребность в новых деталях и объем работ по ремонту неисправных деталей. Статистическая обработка дефектовочных ведомостей ста и более машин одной марки позволяет определить по каждой детали соотношение деталей, подлежащих ремонту, годных деталей и деталей, подлежащих замене новыми. Эти соотношения определяются тремя коэффициентами: коэффициентом ремонта, коэффициентом годности и коэффициентом сменности Способы выявления дефектов детален. Дефекты выявляют с помощью различных инструментов, приборов, стендов, а также внешним осмотром. Внешний осмотр деталей позволяет выявить значительную часть дефектов: пробоины, изломы, вмятины, значительные изгибы и скручивания, сорванные резьбы болтов, шпилек и гаек, нарушения сварных швов, выкрашивания в подшипниках, явные трещины, коррозию и др. Скрытые дефекты (мелкие трещины, раковины, непровары) выявляют физическими методами контроля. На ремонтных предприятиях получили распространение магнитный, люминесцентный и ультразвуковой методы контроля. Магнитный метод контроля. Если в детали имеется скрытая трещина или раковина, то при прохождении через деталь магнитного потока около скрытого дефекта происходит рассеяние магнитных силовых линий с образованием местного магнитного поля. Если теперь деталь обильно смочить магнитной суспензией, то частицы магнитного порошка будут осаждаться в зоне поля рассеяния, указывая место расположения дефекта. Люминесцентный метод контроля основан на свойстве некоторых веществ светиться в ультрафиолетовых лучах. Сущность метода заключается в том, что на проверяемую деталь наносят кисточкой или погружением в ванну флюоресцирующий раствор. Через 10-15 мин поверхность детали протирают, просушивают подогретым сжатым воздухом и посыпают тонким слоем порошка, имеющего большую поглотительную способность, например силикагелем. Порошок впитывает флюоресцирующую жидкость, проникшую в трещину или поры, которая под действием лучей кварцевой лампы в темноте будет светиться ярким зелено-желтым светом, показывая расположение дефекта. Этот метод контроля применяют в основном для деталей, изготовленных из цветных металлов, неметаллических материалов, так как их контроль магнитным способом невозможен. Ультразвуковой метод контроля основан на свойстве ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред (толщи металла и пустоты в виде трещины) вследствие резкого изменения плотности среды и акустического сопротивления. Импульс, отраженный от дефектной полости, регистрируется на экране установки, показывая место дефекта и его размеры. Контроль деталей ультразвуковым методом может быть осуществлен теневым способом и способом отражения ультразвуковых волн. Промышленность выпускает ряд моделей дефектоскопов. Лучевой метод контроля (рентгеновскими лучами и гамма-лучами) в ремонтном производстве пока не нашел практического применения. Блоки цилиндров двигателей, головки блоков, впускные и выпускные трубы и другие корпусные детали подвергают испытаниям на герметичность на специальных стендах. Техническое состояние подшипников качения определяют внешним осмотром (состояние беговых дорожек, шариков или роликов, наличие коррозии). После внешнего осмотра подшипники проверяют на легкость вращения от руки и затем на специальном приспособлении определяют осевой и радиальный зазоры. При дефектации зубчатых колес износ зубьев определяют штангензубомером или шаблоном. Зуб по толщине считается годным, если между наружной поверхностью зуба и шаблоном имеется зазор; колесо выбраковывается, если зазора нет. Способы восстановления деталей. Пластическое деформирование. Обработка пластическим деформированием (давлением)основана на способности металла изменять свою форму, размеры и механические свойства без разрушения под действием внешних сил за счет его пластических (остаточных) деформаций. При ремонте машин выполняют следующие основные операции: восстановление размеров изношенных участков путем перераспределения массы деталей (; устранение дефектов формы деталей путем правки; повышение эксплуатационных свойств детали в результате поверхностного пластического деформирования. Ремонтные операции проводят без предварительного нагрева деталей и с предварительным их нагревом. При обработке деталей в холодном состоянии пластическая деформация происходит вследствие сдвигов частиц внутри кристаллов металла, что сопровождается изменением физико-механических свойств металла. При обработке давлением в горячем состоянии пластическая деформация происходит вследствие сдвигов целых зерен металла. Нагрев деталей приводит к изменению физико-механических свойств и структуры металла, поэтому ответственные детали подвергаются повторной термической обработке. Рассмотрим основные операции при ремонте деталей давлением. Раздача. Эту операцию применяют для увеличения по наружному диаметру изношенных полых деталей за счет изменения внутреннего диаметра (поршневые пальцы, втулки, пустотелые валы, чашки дифференциала и т.д.) Обжатие применяют для уменьшения по внутреннему диаметру изношенных полых деталей за счет изменения наружного диаметра. Осадка. Осадкой увеличивают наружный диаметр сплошных деталей, а также уменьшают внутренний и увеличивают наружный диаметр полых деталей за счет уменьшения их длины. Вдавливание применяют для увеличения размеров изношенных частей детали посредством перераспределения металла с ее нерабочих поверхностей. Вытяжка и растяжка. При вытяжке увеличивают длину деталей (рычагов, тяг, стержней) за счет сужения их поперечного сечения на небольшом участке. Растяжкой также достигают увеличения длины детали, но в отличие от вытяжки направление деформации совпадает с направлением действующей силы. Накатка деталей, применяемая при восстановлении неподвижных посадок, основана на пластическом деформировании поверхностного слоя изношенной части детали рабочим инструментом - зубчатым роликом. Правка. Правкой исправляют изгибы, скручивания и коробления деталей. этим способом восстанавливают валы, шатуны, тяги, кронштейны, балки, кузова и т.д. Сварка и наплавка. На ремонтных предприятиях сваркой и наплавкой восстанавливают свыше 50% деталей машин. Наибольшее распространение получили дуговая и газовая сварка и наплавка деталей. Сварка и наплавка стальных деталей. Хорошее качество сварки и наплавки стальных деталей во многом зависит от химического состава металла, от содержания в нем углерода и легирующих примесей. Малоуглеродистые и низколегированные стали удовлетворительно свариваются обычным способом. Многослойную заварку или наплавку этих сталей ведут так, чтобы при наложении последующего слоя предыдущий не успевал охладиться до температуры ниже 200°С. Сталь, легко поддающуюся закалке, перед сваркой подогревают до температуры 200...250°С; то же выполняют при сварке на морозе. Углеродистые и низколегированные стали сваривают и наплавляют преимущественно электродами типов Э42 и Э46 с рутиловым покрытием марок АНО-4, АНО-5, ОЗС-4 и др. При сварке деталей из конструкционных сталей наилучшее качество дают электроды типа Э42А с фтористокальциевыми покрытиями УОНИ-13/45, ОЗС-2. Для наплавки быстроизнашивающихся поверхностей, работающих в абразивной среде, когда необходима их повышенная твердость, лучше применять электроды марок Т-590, Т-620, 13 КН, Х-5. Шов получается менее пластичный, но с твердостью порядка HRC 56...62 без термообработки. Детали с цементованными поверхностями и высокой твердостью (кулачки распределительных валов, тарелки толкателей и др.) восстанавливают электродами ОЗН-400У и ЦН-4. Эти электроды обеспечивают твердость слоя HRC 45...55 без термической обработки. Перед наплавкой с кулачков распределительных валов снимают наждачным кругом верхний наклепанный слой металла толщиной 1...2 мм. При наплавке распределительный вал частично погружают в воду, чтобы уменьшить коробление и избежать нарушения термической обработки участков, расположенных близко к зоне сварки. Так же наваривают тарелки толкателей клапанов. Тонкостенные стальные детали кабин, оперения, топливных баков и других толщиной менее 2 мм сваривают с отбортовкой кромок на 90 или 180°. Отбортованные кромки лучше сваривать угольным электродом без присадочного материала. При сварке тонкостенных деталей плавящимся электродом используют источники питания постоянным током, позволяющие получать малый ток при повышенном напряжении. Стальные детали толщиной от 1 мм до сотых долей миллиметра успешно сваривают аргонно-дуговой сваркой неплавящимся электродом с применением специальных транзисторных источников питания типа АП-4, АП-5 и АП-6. Они позволяют вести сварку на постоянном импульсном токе прямой и обратной полярности. Пределы регулирования тока в этих аппаратах от 0,05 до 300 А. Сварка чугунных деталей. Восстановление чугунных деталей сваркой - трудный процесс, обусловливаемый химическим составом чугуна, его структурой и особыми механическими свойствами. По химическому составу чугун - сплав железа с углеродом (2...3,6%), содержащий некоторое количество кремния, марганца, фосфора, серы и других примесей. При быстром охлаждении серого чугуна, расплавленного или нагретого до температуры выше 750°С, графит легко переходит в цементит (то есть чугун отбеливается) и, кроме того, закаливается. Относительное удлинение чугуна при разрыве практически равно нулю, поэтому при неравномерном нагреве или остывании почти всегда возникают большие внутренние напряжения и трещины. В расплавленном состоянии чугун текуч и мгновенно переходит из жидкого состояния в твердое, минуя пластическое. Все эти свойства чугуна в большой степени затрудняют его сварку. Разработано и применяется много способов сварки чугуна, но рекомендовать какой-либо из них для восстановления конкретной детали весьма затруднительно, так как даже у одной корпусной детали со стенками разной толщины может быть различная структура чугуна и потребуются различные способы их сварки. Приближенно все способы сварки чугунных деталей делят на два вида: горячую и холодную. Горячая сварка. Деталь перед сваркой подогревают, а после - медленно охлаждают. Лучшая температура, обеспечивающая высокое качество сварки, 600...650°С. Более высокий нагрев вызывает рост графитных зерен, а при нагреве свыше. 750°С происходят уже химические и структурные изменения. Скорость охлаждения от начала затвердевания наплавленного металла до 600°С должна быть не более 4°С в секунду. При большей скорости охлаждения ухудшается процесс графитизации и происходит отбеливание чугуна. Мелкие детали подогревают до температуры 150...200°С. Чтобы избежать появления деформаций и трещин, подогрев и охлаждение ведут медленно и равномерно. Заварку дефекта ведут чугунными электродами больших диаметров (12...14 мм) на повышенном сварочном токе (1200...1300 А), при большой ванне жидкого металла, чтобы создать необходимые условия для удаления газов и неметаллических включений из расплава. Сварку ведут только в нижнем положении шва и без перерыва до полного заполнения трещин. Перед сваркой концы трещины засверливают и вдоль трещины делают разделку под шов. Чтобы предупредить растекание жидкого чугуна, место заварки заформовывают графитными или угольными пластинами. Сварка чугуна с предварительным подогревом обеспечивает, как правило, хорошее качество наплавленного металла, но очень трудоемка, поэтому ее применяют все реже и реже. Холодная сварка. Ее выполняют без предварительного подогрева детали различными способами и с применением специальных электродов. Сварка чугуна стальными электродами обычным способом почти всегда вызывает образование зоны отбеленного чугуна и зоны закаленного чугуна вдоль завариваемой трещины, а наплавленный валик представляет собой закаленную высокоуглеродистую сталь. Кроме того, вдоль наплавленного валика очень часто появляется одна новая трещина или несколько. Чтобы избежать этих дефектов, применяют многослойную наплавку электродами из малоуглеродистой стали, или так называемый способ отжигающих валиков. Вдоль трещины чугунной детали наносят V-образную глубокую разделку кромок и по обе стороны снимают литейную корку на расстоянии, примерно равном ширине разделки. На первый сварочный валик длиной 40...50 см сразу же накладывают второй, отжигающий валик. При наложении второго валика первый больше прогревается и затем остывает с меньшей скоростью. Значительная часть цементита распадается, выделяется графит, а закаленная часть шва частично отпускается и нормализуется. Верхний (отжигающий) валик уже меньше подвержен закалке, в результате чего резко снижается твердость всего шва и частично снимаются остаточные напряжения. Восстановление чугунных деталей способом отжигающих валиков в сочетании с установкой упрочняющих шпилек, скоб и других связей дает удовлетворительные результаты. Однако при этом способе требуется большая подготовительная слесарная работа. Способ трудоемок, малопроизводителен, требует большого расхода электродного материала. Поэтому, когда не нужна высокая прочность сварочного шва, применяют сварку биметаллическими электродами. Сварка чугуна электродами на основе никеля ПАНЧ-11 и ЦЧ-ЗА обеспечивает достаточно высокую прочность, отсутствие трещин и хорошую обрабатываемость наплавленного металла. Электроды ПАНЧ-11 изготавливают из никелевой проволоки ПАНЧ-11. В состав проволоки входят редкоземельные элементы, которые обеспечивают самозащиту в процессе сварки. Электроды типа ЦЧ-ЗА изготавливают из никельсодержащей проволоки Св-08Н50. В металле, наплавленном этим электродом, содержится 48...50% никеля. Сварку чугуна электродами на основе меди ведут во всех случаях, когда не требуется высокая прочность сварного шва. Медно-железные электроды 034-2 изготавливают из медного стержня с фтористокальциевым покрытием, в которое добавляют 50% железного порошка. Эти электроды используют при заварке трещин в водяных рубашках блоков двигателей, головках блока, резервуарах радиаторов и в других деталях. Слой, наплавленный электродами 034-2, представляет собой медь, насыщенную железом с вкраплением закаленной стали, имеющей большую твердость. По границе шва отдельными участками располагаются зоны отбеливания. Несмотря на достаточно высокую твердость, шов можно обрабатывать твердосплавным инструментом. Сварка цветных металлов и сплавов, особенно алюминиевых, достаточно широко применяется при ремонте, так как в современных автомобилях многие детали изготовлены из цветных металлов. Медь и ее сплавы удовлетворительно свариваются электродами марок "Комсомолец-100", МН-5 и ОЗБ-1, а также угольным электродом на постоянном токе прямой полярности и достаточно хорошо свариваются аргонно-дуговой сваркой вольфрамовым электродом. Присадочным материалом служат круглые или прямоугольные прутки примерно такого же химического состава, что и свариваемый металл. При сварке угольным электродом в качестве флюса используют прокаленную до 500...550°С буру. Наплавленный шов проковывают при температуре не выше 500°С, чтобы улучшить его механические свойства. При сварке латуни и других медно-цинковых сплавов применяют прутки с повышенным содержанием цинка. При сварке выделяются ядовитые пары цинка, поэтому необходимы хорошая вентиляция рабочего места сварщика и применение респираторов. Алюминий и его сплавы легко окисляются на воздухе, и поверхности деталей всегда покрыты плотной пленкой оксида алюмини^ АЬОз, температура плавления которого 2050°С (в то время как температура плавления чистого алюминия 660°С). Тугоплавкая и механически прочная пленка оксида алюминия создает основные трудности при его сварке. Кроме того, при нагревании алюминий и сплавы не изменяют цвета, а в расплавленном состоянии характеризуются большой жидкотекучестью, что также затрудняет сварку. Газовая сварка и наплавка. К газовой сварке и наплавке относятся процессы нагрева и расплавления металлов пламенем, получаемым от горения различных горючих газов (ацетилена, метана, пропана и др.) в технически чистом кислороде. Недостатки газовой сварки - это меньшая, чем при дуговой сварке, скорость нагрева и расплавления металла, большая зона теплового воздействия и в связи с этим большая возможность коробления свариваемого изделия. При сварке крупных изделий толщиной более 6...8 мм производительность по сравнению с дуговой сваркой значительно ниже, поэтому газовую сварку применяют преимущественно для соединения и наплавки тонких деталей. Стоимость используемых газов выше стоимости электроэнергии, вследствие этого газовая сварка дороже электродуговой. Газовая сварка труднее, чем электрическая, поддается механизации и автоматизации. Преимущества газовой сварки - сравнительно простое и недорогое оборудование, возможность широкого маневрирования мощностью, составом и направлением пламени при сварке. Газовое пламя применяют для сварки и восстановления изделий из тонколистовой стали (резервуары, баки из под топлива, нефтетара, кабины и оперение автомобилей, тракторов и пр.); им заваривают трещины и наплавляют детали из чугуна, алюминия и его сплавов, меди, бронзы, латуни, свинца, выполняют пайку и другие работы. Для газовой сварки и наплавки в большинстве случаев используют ацетилен; при сгорании в кислороде он дает температуру пламени до 3150°С, а другие газы 2000...2300°С. Автоматическая наплавка под слоем флюса - один из прогрессивных и широко применяемых способов восстановления деталей на ремонтных предприятиях. Сущность этого способа заключается в следующем. К дуге 7, образующейся между электродом 6 и поверхностью вращающейся детали 1 (рис. 30), через мундштук 5 специальным устройством (автоматом) непрерывно подается электродная проволока, а из бункера 4 слоем 50...60 мм насыпается гранулированный флюс. Дуга, утопленная в массе флюса, горит под жидким слоем 2 расплавленного флюса в газовом пространстве 3. Жидкий слой 2 флюса надежно предохраняет расплавленный металл от окружающего воздуха, в большой степени уменьшает разбрызгивание металла, улучшает формирование шва 9, использование теплоты дуги и материала электродной проволоки. Шлаковая корка 8, образующаяся при остывании, замедляет охлаждение расплавленного металла и улучшает условия формирования его структурных превращении. Рис. 1. Схема автоматической наплавки под слоем флюса: / - деталь; 2 - слои флюса; 3 - газовое пространство; 4 - бункер с флюсом; 5 - мундштук; 6 - электрод; 7 - электрическая дуга; 8 - шлаковая корка; 9 - наплавленный слой (шов). Недостатки сварки под слоем флюса - невидимость дуги и значительные расход и стоимость флюса. Невидимость места сварки требует повышенной точности подготовки изделия к процессу и сборке, а кроме того, затрудняет сварку при сложной конфигурации шва. Автоматическую наплавку под флюсом применяют для восстановления плоских и цилиндрических деталей. Изношенные тракторные и автомобильные детали наплавляют на специальных токарных станках, Автоматическая наплавка в среде защитных газов. Во многих случаях, когда затруднительно, невозможно или слишком дорого применять сварку под слоем флюса, используют другие защитные среды: аргон, углекислый газ, пар и т. п. Наибольшее применение в ремонте машин получил углекислый газ. Сущность процесса наплавки в среде углекислого газа заключается в следующем. Газ подается в зону сварки из специальных горелок, монтируемых на автоматических сварочных головках, а также с помощью специальных аппаратов, предназначенных для сварки в среде углекислого газа. Преимущества этого способа: видимость места сварки, отсутствие шлаковой корки, дешевизна углекислого газа по сравнению с флюсом и возможность наложения неудобных и сложной конфигурации швов вплоть до потолочных. Применение тонкой электродной проволоки толщиной 0,5...1,2 мм на малых токах в сочетании с видимостью процесса дало возможность широко использовать этот способ при ремонте кузовов, кабин и оперения тракторов и автомобилей. Недостаток наплавки в среде углекислого газа - повышенная податливость наплавленного слоя к образованию трещин, а также к выгоранию легирующих элементов. Этому способствует разложение углекислого газа при высоких температурах на оксид углерода и атомарный кислород. Вредное явление предупреждают, применяя электродную проволоку с повышенным содержанием марганца, кремния, хрома, титана и других раскислителей. Иногда вместо углекислого газа для защиты зоны сварки применяют пар. Вибродуговая наплавка - разновидность автоматической наплавки под слоем флюса и в защитных газах. Она отличается тем, что сварку ведут проволочным электродом с частотой 50...110 колебаний в секунду. Амплитуда колебаний электрода относительно наплавляемой детали обычно составляет 1...3 мм. Вибрация электрода существенно влияет на качество наплавки и на весь ход процесса и дает ряд преимуществ по сравнению с обычной электродуговой наплавкой. В связи с разрывом дуги при вибродуговой наплавке происходит мелкокапельный переход металла с электрода на деталь, образуется минимально возможная сварочная ванна, способствующая достаточно хорошему сплавлению электродного металла с основным, небольшому нагреву детали и созданию малой по глубине зоны термического влияния. Кроме того, уменьшается выгорание легирующих элементов электродной проволоки по сравнению с обычной дуговой наплавкой. Вибродуговой наплавкой можно получить сравнительно тонкие и весьма прочные покрытия толщиной 0,8...2,5 мм на круглых деталях диаметром от 15 мм и больше. Наряду с преимуществами вибродуговая наплавка имеет и целый ряд недостатков. Наплавленный слой часто получается пористым и неоднородным по твердости и структуре металла. В результате усталостная прочность деталей снижается почти в 2 раза. В связи с этим применение вибродуговой наплавки для восстановления ответственных деталей, подвергающихся большим знакопеременным и циклическим нагрузкам (цапфы, коленчатые валы и др.), весьма ограниченно. Газотермическое напыление. При газотермическом напылении напыляемый металл расплавляется пламенем горючего газа (ацетилена, пропан-бутана и др.) и кислорода, а распыляется сжатым воздухом или инертным газом. Газотермическое напыление позволяет получать сравнительно высокое качество покрытий при незначительном выгорании легирующих элементов. Окисление частиц не превышает 3% общего объема нанесенного покрытия. Основные недостатки газотермического напыления - сравнительно высокая стоимость покрытия и сложность установки, которая включает в себя источники питания горючими газами, кислородом, сжатым воздухом (с устройством для его очистки) и газовый металлизационный аппарат. Газопламенные аппараты (металлизаторы) по виду используемого присадочного материала можно разделить на проволочные и порошковые. Нанесение гальванических и химических покрытий. Нанесение гальванических покрытий - перспективный способ восстановления изношенных деталей. Основа этого способа - электролиз металлов. При прохождении постоянного электрического тока через электролит (раствор солей, кислот или щелочей) в последнем образуются положительно заряженные ионы электролита (катионы) и отрицательно заряженные (анионы). Катионы водорода и металла движутся к катоду и образуют на нем металлический осадок (отложение) или выделяются в виде газа (водорода). Металлический осадок, выделяющийся на катоде, и называют электрическим (гальваническим) покрытием. Анионы движутся к аноду и растворяют его с выделением кислорода. Восстановление изношенных деталей электролитическими покрытиями имеет ряд преимуществ перед наплавкой металлов: простота и доступность оборудования; так как деталь практически не нагревается, в металле не происходит структурных изменений. Процесс позволяет восстанавливать детали с малыми износами и получать износостойкие покрытия, легко поддается механизации и автоматизации. Недостаток процесса - большая трудоемкость, что ограничивает его использование для восстановления деталей с большими износами. Наиболее широко применяют хромирование и железнение, реже - меднение, цинкование и никелирование. Хромирование. Электролитические покрытия хромом обладают высокой твердостью и износостойкостью. Кроме того, они стойки к коррозии. Поэтому хромированием восстанавливают износостойкие поверхности с небольшими износами (плунжерные пары, поршневые пальцы, золотниковые пары и др.). Применяют его для декоративных целей и защиты от коррозии. Аноды изготавливают из чистого свинца или сплава свинца и сурьмы (они не растворяются). Хромируемую деталь подвешивают к катоду. В качестве электролита используют хромовую кислоту, получаемую из хромового ангидрида и серной кислоты. Хромирование выполняют в ваннах, облицованных с внутренней стороны рольным свинцом, винипластом, кислотостойкими плитами, полихлорвиниловым лаком, кислотостойкой эмалью и т. д. Стенки ванны делают двойные, а пространство между ними заполняют водой или маслом. Конструкция ванн должна предусматривать фильтрацию электролита и вытяжку продуктов его испарения. Железнение в ремонтной практике находит более широкое применение, чем хромирование. Железнением восстанавливают стальные и чугунные детали (посадочные места под подшипники, шатуны и др.) с износами, достигающими 1 мм и более. В отличие от хромирования при железнении применяют растворимые аноды из малоуглеродной стали. Их площадь должна быть в 2 раза больше покрываемой поверхности. В качестве электролитов наибольшее применение получили горячие и холодные растворы хлористого железа. Горячие электролиты с температурой более 50°С неудобны в эксплуатации из-за дополнительных расходов на подогрев и контроль температуры, но они производительнее и дают лучшие покрытия. Ванны для железнения аналогичны ваннам, применяемым для хромирования. При железнении в горячем электролите (до 90°С) внутреннюю поверхность ванны облицовывают кислотоупорными материалами: эмалью, эбонитом, винипластом и т. п. Преимущества железнения по сравнению с хромированием: более высокая скорость отложения электролитического слоя (до 0,4 мм/ч), высокий выход по току (80...95%), возможность регулирования твердости покрытия в широких пределах (от НВ 150 до НВ 600), дешевизна и доступность применяемых исходных материалов. Недостатки процесса: нестабильность по кислотности электролита, необходимость подогрева при горячем осталивании, большая трудоемкость. Электролитическое натирание - один из способов нанесения покрытий вневанным способом. Деталь, подключенную к катоду, закрепляют в шпинделе или центрах токарного станка. Анодом служит угольный стержень, обернутый специальным адсорбирующим материалом и образующий тампон . Электролит поступает из резервуара и в течение всего процесса подпитывает тампон. Непрерывное поступление электролита не анодный тампон и перемещение анода по покрываемой поверхности детали дают возможность применять высокую плотность тока и обеспечивают повышенную производительность. Применение синтетических материалов. При восстановлении деталей машин в ремонтной практике все шире применяют пластмассы. Полимерные материалы обладают рядом достоинств: достаточная прочность, хорошая химическая стойкость, высокие антифрикционные свойства, износостойкость. Ремонт деталей с применением пластмасс не требует сложного оборудования и отличается незначительной трудоемкостью. К недостаткам относятся низкая тепловая стойкость и усталостная прочность. Различают термореактивные (реактопласты) и термопластические (термопласты) материалы. Реактопласты характеризуются тем, что при переходе под действием тепла в пластическое состояние подвергаются необратимым процессам, т.е. их нельзя после отверждения снова расплавить для вторичного использования Термопласты характеризуются тем, что при повторном нагревании могут вновь подвергаться формованию. На ремонтных предприятиях полимерные материалы применяют для заделки трещин, вмятин, пробоин, раковин, отколов, для восстановления изношенных деталей или отдельных ее частей, для изготовления быстроизнашивающихся деталей, склеивания различных деталей. Механическая обработка при ремонте автомобилей. Механическую обработку широко применяют почти при всех способах восстановления деталей. Кроме того, механической. обработкой восстанавливают детали под ремонтные размеры. Когда деталь восстанавливают другими способами (например, наращиванием, давлением и др.) с восстановлением первоначальной формы и, как правило, номинальных размеров, механическая обработка выступает в качестве подготовительной и заключительной операций. Форма и размеры детали могут восстанавливаться под размер дополнительной детали (например, переходного кольца) с последующей ее механической обработкой. Как самостоятельная операция механическая обработка широко используется в ремонтных предприятиях при восстановлении изношенных деталей под ремонтный размер. Форму и шероховатость поверхности изношенных деталей можно восстановить следующими способами: обточкой,, шлифованием, притиранием, полированием и др. - наружные цилиндрические поверхности; рассверливанием, развертыванием, шлифованием, протяжкой (прошивкой) и др. - внутренние цилиндрические поверхности; строганием, фрезерованием, спиливанием, шабрением, шлифованием, полированием и т. п. - плоские поверхности. В ремонтных предприятиях встречаются все виды механической обработки, включая и новые, такие, как обработка алмазным инструментом, электромеханическая обработка и др. Механическая обработка при восстановлении деталей имеет много общего с такой же обработкой при изготовлении новых деталей. При этом используются такие же оборудование, приспособления и инструмент, с соблюдением правил охраны труда, принятых в механических цехах заводов-изготовителей. К особенностям механической обработки восстанавливаемых деталей следует отнести следующее. 1. Отсутствие или износ у восстанавливаемых деталей базовых поверхностей, относительно которых их обрабатывали при изготовлении (затруднения в выборе установочных баз). 2. Необходимость проточки деталей в несколько, проходов независимо от припуска на обработку (износ неравномерный, приходится снимать различный по толщине слой металла). 3. Малые припуски (требуется повышенная точность установки деталей); изношенный слой наклепан; допуски на ремонтные размеры деталей близки к допускам на нормальные размеры, так как ремонтный размер отличается от нормального на весьма малую величину; высокий класс чистоты поверхности. 4. Дополнительная обработка деталей после различных способов наращивания (наплавки, металлизации, осталивания, нанесения полимерных материалов и др.). 5. Обработка деталей высокой твердости (термически обработанных), что требует применения особых режимов резания и инструмента (чаще абразивного). 1.5. Комплектовочные и сборочные процессы. В отличие от массового поточного автомобильного производства, где сборка машин производится исключительно из новых деталей, имеющих начальные размеры, сборка в авторемонтном производстве осуществляется из деталей с начальными размерами, ремонтными и допустимым износом. В связи с этим необходим не только подбор деталей по сопряжению, но и предварительное комплектование их. Комплектование деталей заключается в подборе деталей данного узла, механизма по однородности их размеров. Однако комплектование деталей нельзя этим ограничить, необходим еще подбор деталей по сопряжению. Известно, что сборка автомобилей на автозаводах осуществляется при полной взаимозаменяемости деталей, причем для сборки основных сопряжении двигателя применяется метод группового селективного подбора. В авторемонтном производстве полная взаимозаменяемость сохраняется только для деталей с начальными размерами. Для деталей ремонтных размеров взаимозаменяемость сохраняется лишь в пределах данного ремонтного размера. Метод группового селективного подбора деталей применяется с целью получения зазоров и натягов в более узких пределах, чем полученные с учетом допусков на изготовление. Таким образом, зазоры или натяги достигаются не за счет изготовления деталей с минимальными допусками, а за счет подбора сопрягаемых деталей. При этом методе изготовление деталей ведется с более широкими допусками, чтобы не удорожать производство. Однако такие детали двигателя, как поршневые пальцы и сопрягаемые с ними отверстия втулок верхних головок шатунов и поршней, изготовляются с высокой степенью точности, и тем не менее эта точность является недостаточной для соблюдения необходимых посадок сопряжении палец - отверстие втулки верхней головки шатуна, палец - поршень. Изготовление же деталей с еще более узкими допусками сложно и неэкономично. Поэтом при методе селективного подбора производят разбивку полей допусков сопрягаемых деталей на несколько равных частей и подбор осуществляют в пределах одинаковой группы. Методы сборки автомобилей определяются в зависимости от численности производственной программы предприятия и ее однородности в отношении типов и марок ремонтируемых автомобилей. Наиболее совершенной формой сборки автомобилей и агрегатов является поточный метод. При этом процесс сборки (равно и разборки) автомобилей и агрегатов расчленяется на отдельные операции, выполняемые специальными рабочими на разных постах, расположенных в линию. Расчленение операции технологического процесса сборки согласуется по производительности с темпом сборки. При поточном методе сборки осуществляются дифференциация сборочных процессов и специализация рабочих мест и рабочих. Благодаря этому трудоемкость сборочных работ и их себестоимость резко снижаются. Все это является большим преимуществом поточного метода по сравнению с методом универсальных постов. При этом методе разборочно-сборочные работы производятся на одном посту и все операции по ремонту осуществляются одной бригадой рабочих. Обезличивание деталей, узлов и агрегатов отсутствует. Отличительной особенностью данного метода является большая длительность ремонта и высокая квалификация рабочих, а отсюда и высокая стоимость ремонта. Такой метод сборки сохранился лишь в индивидуальном и мелкосерийном производстве ремонта автомобилей. При выполнении сборочных работ применяют те же средства и инструменты, что и при разборке машин. Для сборки узлов и агрегатов широко используют универсальные и специальные сборочные стенды. Конструкции специальных сборочных стендов зависят от размеров, формы и массы собираемых узлов или агрегатов. Балансировка деталей. Причиной неуравновешенности деталей и узлов могут быть неоднородность материала деталей, погрешности размеров деталей, возникшие при обработке давлением, литьем и механической обработке, а также в результате погрешностей сборки узлов. Уравновешиванию (балансировке) подвергают шкивы, коленчатые и карданные валы и т.п. Различают два вида неуравновешенности: статическую и динамическую. При статической неуравновешенности центр тяжести детали или узла смещен относительно оси вращения на некоторую величину. Этот вид неуравновешенности характерен для деталей, у которых диаметр больше длины детали. Динамическая неуравновешенность наблюдается у деталей, длина которых значительно больше диаметра. Обнаруживается динамическая неуравновешенность при вращении детали в результате действия неуравновешенных масс металла, приведенных к паре сил Р, действующих в одной плоскости с плечом l (рис. 2). Заметим, что если деталь уравновешена динамически, то она будет уравновешена и статически (но не наоборот). Рис.2. Динамическая неуравновешенность. Для устранения неуравновешенности применяют балансировку, которая включает определение значения и места неуравновешенности и ее устранение. У динамически сбалансированной детали сумма. При статической балансировке достигается совмещение центра тяжести детали или узла с осью их вращения. Уравновешивание детали может быть достигнуто удалением части металла с утяжеленной стороны (высверливанием, спиливанием) или закрепив груз на противоположной стороне детали. При динамической балансировке достигают совпадения оси вращения детали с главной осью инерции данной системы. При динамической балансировке определяют массу и положение грузов, которые следует приложить к детали (узлу) или отнять. С этой целью применяют специальные балансировочные станки различных моделей в зависимости от массы уравновешиваемых деталей. При балансировке коленчатых валов в сборе с маховиком и механизмом сцепления лишнюю массу высверливают в маховике или крышке сцепления. Допускаемый дисбаланс указывают в технических условиях. Испытания отремонтированных изделий. Обкатка имеет целью обеспечить приработку поверхностей подвижных соединений и выявить дефекты, возникшие в результате допущенных при ремонте и сборке отклонений от технических условий (чрезмерный нагрев узлов трения, течь жидкости, повышенный шум, вибрации и другие неисправности). Обкатку узлов и агрегатов производят на стендах с соблюдением режимов нагру-жения согласно технологическим картам. Приработка деталей, имеет большое значение для дальнейшей нормальной эксплуатации машин. Эксплуатация отремонтированной машины без приработки деталей может вызвать значительный местный нагрев в узлах трения, приводящий к интенсивному износу рабочих поверхностей, появлению задиров. Об окончании предварительной приработки деталей и необходимости прекращения обкатки судят по снижению мощности, расходуемой на трение в узлах, а также по снижению температуры смазочного масла при постоянной температуре охлаждающей воды.. В процессе обкатки агрегатов проводят проверку и регулировку зазоров, герметичность соединений и др. После обкатки агрегаты и машины подвергают испытаниям. Испытания продукции - это экспериментальное определение значений параметров и показателей качества продукции в процессе функционирования или при имитации условий эксплуатации, а также при воспроизведении определенных воздействий на продукцию по заданной программе. Обкатка и испытания двигателя. По окончании сборки двигателя проверяют его комплектность, состояние креплений, отсутствие течи масла и воды, отсутствие трещин и других дефектов. Обкатка. Процесс обкатки двигателей состоит из трех этапов: холодная обкатка, горячая обкатка вхолостую и горячая обкатка под нагрузкой. Обкатку проводят на универсальных стендах. Холодную обкатку проводят сначала без компрессии и затем с компрессией. В процессе холодной обкатки наблюдают также за отсутствием подтекания масла, топлива и воды в местах соединений. Обнаруженные в двигателе неисправности устраняют непосредственно на стенде либо двигатель снимают и отправляют в цех. После холодной обкатки двигатель осматривают и подтягивают крепления головки цилиндров. Горячую обкатку двигателя вхолостую проводят вслед за холодной обкаткой. Горячую обкатку под нагрузкой производят с постепенным наращиванием мощности. Во время горячей обкатки под нагрузкой проверяют температуру масла в картере , воды. Испытания. По окончании горячей обкатки, не останавливая двигателя, испытывают его на развиваемую мощность и удельный расход топлива в соответствии с показаниями приборов. При испытаниях работа двигателя на полной мощности разрешается ограниченное время (до 5 мин), так как узлы двигателя приработаны еще не полностью. Экспериментально установлено, что приработка двигателя продолжается и в течение первых 50-60 ч эксплуатации, поэтому на этот период устанавливают ограничитель мощности. После обкатки и испытаний проводят контрольный осмотр двигателя на специальном поворотном стенде. Обкатка и испытания агрегатов силовой передачи. Отремонтированные агрегаты силовой передачи (коробки передач, задние мосты) обкатывают и испытывают на специальных стендах. Стенды работают по двум схемам: первая основана на принципе поглощения энергии нагружения, вторая - на принципе замкнутого контура. На стендах обкатку и испытания силовых передач проводят сначала на холостом ходу с проверкой каждой ступени передачи в течение 1-2 мин без смазки. Затем в картер заливают масло и обкатывают агрегат на каждой передаче в течение 5-10 мин, постепенно увеличивая нагрузку до значения, соответствующего 60- 75 % максимального крутящего момента, передаваемого агрегатом. При обкатке проверяют качество сборки и регулировки передачи, наличие шума, нагрев подшипников, надежность уплотнений и др. При обкатке и испытаниях машин и их агрегатов нужно соблюдать следующие меры безопасности. Во время обкатки запрещается выполнять регулировочные операции при работающем двигателе. Стенд для обкатки двигателей, установленный в изолированном помещении, должен иметь индивидуальный канал отвода отработавших газов, а помещение - общую приточно-вытяжную вентиляцию. Во время обкатки и испытаний в кабине машины нельзя находиться посторонним лицам. Испытания машин под нагрузкой проводят в помещении со специальным ограждением. Окраска машин. Назначением окраски автомобиля является предохранение поверхности от коррозии и придание автомобилю красивого внешнего вида. Процесс окраски кузова состоит из следующих операций: подготовки поверхности к окраске, грунтовки шпаклевки, шлифования, нанесения первого (выявительного) слоя, выправки, шлифования, нанесения нескольких слоев краски. Подготовка к окраске. Подготовка металлической поверхности к окраске заключается в удалении старой краски изложенными ранее способами и очистке поверхности кузова от следов коррозии, окалины, наплывов от сварки и жировых загрязнений. Грунтование поверхности кузова заключается в нанесении первого слоя лакокрасочного покрытия, назначением которого является защита металла от коррозии и обеспечение прочности сцепления (адгезии) между металлом и последующими слоями краски. Применяются различные марки грунта в зависимости от материала окрашиваемой поверхности и последующего лакокрасочного покрытия. Для грунтовки поверхности под синтетические и нитроцеллюлозные эмали применяется грунт ФЛ-ОЗК, ФЛ-ОЗКК, ФЛ-015 на масляно-фенольной основе. Для грунтования деталей из цветных металлов и сплавов применяются грунты типа АЛГ-7, АЛГ-8 из группы алкидных грунтов на глифталевой основе, а также грунт АГ-Юс на основе эфиров акриловых смол. Фосфатирующие грунты ВЛ-02 и ВЛ-08 образуют на поверхности металла одновременно слои нерастворимых фосфорно-кислых солей и грунта. Фосфатный слой обладает хорошей адгезией с металлом и последующими слоями краски. Толщина фосфатирующего грунта 6-10 мкм. Выравнивание поверхности грунтовки от рисок, царапин и незначительных неровностей производится шпаклеванием. Шпаклевка представляет собой густую пасту и состоит из пигментов (красителей) и наполнителей (мел, охра, железный сурик и др.), изготовленных на различных разбавителях. Шпаклевка снижает прочность лакокрасочного покрытия, поэтому должна наноситься в минимальном количестве толщиной, не превышающей 0,5 мм. Для шпаклевания поверхности кузова под нитроэмали применяются нитроцеллюлозные шпаклевки АШ-30, высыхающие при температуре 15-25° С в течение не менее 1 ч. Алкидно-стирольная шпаклевка АС-395-1 применяется для выравнивания поверхности кузова под синтетические (меламино-алкидные) эмали. Из глифталевых шпаклевок на автозаводах применяются грунт-шпаклевки, № 178, 188. Первоначально шпаклевка наносится на отдельные углубления с целью их выравнивания, а затем сплошь по всей поверхности кузова. Слой шпаклевки после высыхания, перед нанесением следующего слоя или первого слоя краски подвергают шлифованию для удаления неровностей, рисок и царапин, получающихся в процессе шпаклевания. Для шлифования применяются различные абразивные материалы-пемза, обыкновенные и водостойкие шлифовальные шкурки. Нанесение первого (выявительного) слоя краски позволяет обнаружить дефекты шлифования, шпаклевки, которые затем устраняются быстросохнущей шпаклевкой АШ-30, или АС-395-1. После устранения дефектов последовательно наносят несколько слоев краски, число которых зависит от вида применяемой эмали. После нанесения каждого слоя производят сухое легкое шлифование водостойкими шкурками № 320-280 с последующей протиркой миткалевыми салфетками. Окраска кузова должна производиться в чистом, сухом помещении с влажностью воздуха, не превышающей 70%. Окрашенная поверхность должна иметь равномерный глянец и цвет без царапин, трещин, подтеков краски и пр. Для окраски кузовов автомобилей применяют следующие виды красок: нитроцеллюлозные эмали различного цвета, например марки НЦ-11-25 (зеленая), НЦ-11-37 (голубая) и др.; пентафталевые и глифталевые эмали; меламиноалкидные (синтетические) эмали марок МЛ-12-09 (зеленая), МЛ-12-25 (голубая) и др. Наибольшее распространение получили нитроцеллюлозные и синтетические эмали. Способы окраски. В авторемонтном производстве окраска кузовов производится способом пульверизации: разведенная краска наносится на окрашиваемую поверхность воздушным распылением при помощи пистолета-краскораспылителя. Способ окраски краскораспылителем высокопроизводителен и более экономичен по сравнению с ручным способом. Разведенная краска из нагнетательного бачка под давлением воздуха поступает в пистолет, откуда разбрызгивается на окрашиваемую поверхность воздушной струёй. Воздух от компрессора через масловлагоотделитель поступает к пистолету под давлением 3-4 am (0,3- 0,4 Мн/м^). Давление на краску в нагнетательном бачке 1,5-2 am (0,15-0,20 Мн/м2). Для обеспечения одинаковой консистенции краски бачок снабжен мешалкой, приводимой в движение от руки. Наиболее совершенным способом является окраска в электрическом поле. При этом способе окрашивания мельчайшие капельки краски подвергаются электрозарядке в электрическом поле высокого напряжения и направленно перемещаются к окрашиваемому изделию. Распыление краски производится воздухом при помощи краскораспылителей, а направленное перемещение частиц к окрашиваемой поверхности - электрическим полем. Сушка лакокрасочных покрытий. Лакокрасочные материалы при обычной температуре сохнут медленно (24- 48 ч), а синтетические эмали совсем не сохнут на воздухе и сушка их происходит только при повышенной температуре. Для ускорения процесса высыхания лакокрасочной пленки и придания ей прочности и твердости применяют искусственную сушку окрашенных изделий. Применяются два способа сушки: конвекционная - за счет обогревания изделий горячим воздухом в специальных сушильных камерах и терморадиационная - инфракрасными лучами за счет теплоизлучения. По виду теплоносителя сушильные камеры делятся на сушилки с паровым и электрическим подогревом воздуха, по времени действия различают сушильные камеры прерывного (периодического) и непрерывного действия. При конвекционном способе сушки высыхание краски происходит с поверхности покрытия с образованием поверхностной пленки, препятствующей улетучиванию из слоя краски растворителя. Длительность сушки при этом увеличивается. Все это является недостатком данного способа. Терморадиационная сушка, или, что то же, сушка инфракрасными лучами, основана на свойстве инфракрасных лучей проникать через различные среды. Инфракрасные лучи способны проникать через воздух и слой краски, теряя при этом незначительную часть своей энергии. Основная же часть электромагнитной энергии инфракрасного излучения задерживается и аккумулируется металлом изделия и переходит в тепловую энергию. При этом металл нагревается и тепло от него передается краске. Таким образом распространение тепла по толщине покрытия и высыхание краски происходит от нижних слоев, прилегающих к поверхности изделия, к наружным слоям. Терморадиационная сушка лакокрасочных покрытий является прогрессивным, производительным способом, позволяющим сократить продолжительность сушки по сравнению с конвекционной в 2-5 раз. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 2.1. Краткое описание назначения, устройства и условий работы детали. Согласно заданию на курсовую работу необходимо разработать технологический процесс восстановления рычага вала педали сцепления 130-1602104, устанавливаемого на автомобили ЗИЛ-130 и их модификации. Данная деталь предназначена для передачи усилия с вала педали сцепления через тягу и рычаг вилки к самой вилке выключения сцепления. Деталь представляет собой стержень с двумя цилиндрическими головками на концах. Одна из них (меньшая) имеет отверстие, в которое запрессована втулка, внутренний диаметр которой равен 12,3 мм. В это отверстие вставляется палец, которым рычаг соединяется с тягой рычага вилки. Вторая головка (большая) также имеет цилиндрическое отверстие диаметром 25 мм. Данной поверхностью деталь неподвижно соединяется с валом педали сцепления. Для обеспечения заданного углового положения рычага относительно вала и исключения проскальзывания рычага относительно вала, рычаг установлен на шпонке. Большая головка имеет также продольную (относительно ее оси) прорезь и поперечное резьбовое отверстие для фиксации рычага на валу педали, причем прорезь и шпоночный паз находятся в одной плоскости. Рычаг изготовлен из Стали 35 и не имеет термической обработки. При эксплуатации деталь работает на открытом воздухе и подвергается воздействию всех неблагоприятных факторов внешней среды, зависящих от дорожных условий в которых эксплуатируется автомобиль: пыли, грязи, влаги, снега и т.д. Рычаг участвует в работе всякий раз, когда водитель нажимает педаль сцепления. Усилие передаваемое рычагом постоянно, но может увеличиваться при отсутствии смазки во втулках вилки сцепления и при сильной загрязненности механизма привода сцепления. 2.2. Анализ дефектов детали и требований, предъявляемых к отремонтированной детали. Рычаг вала педали сцепления может иметь следующие дефекты: Обломы и трещины. Дефекты такого рода являются неустраняемыми, т.е. при их наличии деталь следует выбраковывать. Это объясняется тем, что при наличии таких дефектов может произойти внезапный отказ (поломка) детали, что в условиях эксплуатации автомобиля может привести к аварии. Контролируется этот дефект внешним осмотром. Износ отверстия под вал педали сцепления. При наличии данного дефекта ослабляется посадка рычага на валу, и тогда усилие от вала рычагу передается в основном через шпонку, что может привести к ее срезу. Данный дефект можно устранить восстановив диаметр отверстия под вал до номинальных размеров. Допустимый без ремонта размер отверстия - 25,05 мм. Проконтролировать этот дефект можно при помощи пробки или нутромера. Износ шпоночного паза. При наличии этого дефекта увеличивается зазор между шпоночным пазом и шпонкой, что также может привести к ее срезу. Допустимый без ремонта размер шпоночного паза - 6,2 мм. Устраняется данный дефект восстановлением размера шпоночного паза до номинального, а контролируется калибром. Износ отверстия во втулке. Наличие такого дефекта приводит к увеличению зазора между рычагом и соединительным пальцем тяги, вследствие чего часть хода педали сцепления расходуется на этот зазор , а не на рабочий ход. Устранить этот дефект можно заменив втулку на новую. контролируется дефект пробкой или нутромером. Износ или срыв резьбы в отверстии. При наличии такого дефекта деталь следует выбраковывать, так как размеры детали не позволяют нарезать резьбу большего диаметра или поставить резьбовую втулку. Контролируется данный дефект внешним осмотром. Для устранения второго и третьего дефектов необходимо восстановление изношенных поверхностей до номинальных размеров. Для этого можно использовать различные методы наращивания поверхностей с последующей механической обработкой до нужного размера. В нашем случае наиболее приемлемой будет ручная наплавка изношенных поверхностей. При этом следует учитывать, что при наличии хотя бы одного из дефектов, целесообразным будет восстановление обеих поверхностей, так как они находятся в непосредственной близости и восстановить одну поверхность не тронув при этом другую практически невозможно. Износ отверстия во втулке устраняется ее заменой. При этом старая (изношенная) втулка выпрессовывается, а на ее место ставится новая, номинального размера. После восстановления деталь должна удовлетворять следующим требованиям: на поверхности детали не должно быть наплывов и следов разбрызгивания металла после наплавки, оси цилиндрических отверстий под вал педали и во втулки должны быть параллельны, трещины и коробления на поверхности детали не допускаются. 2.3. Выбор способа восстановления дефектов детали. Устранение одного и того же дефекта детали может производиться различными способами. Правильно выбранный способ восстановления дефекта оказывает существенное влияние на качество и экономичность ремонта детали. Для восстановления износа отверстия во втулке, как уже указывалось выше наиболее выгодно и удобно заменить втулку на новую. Восстановление износа шпоночного паза и отверстия под вал сцепления можно произвести различными способами. Для выбора оптимального из них воспользуемся рекомендациями приведенными в методическом руководстве [3]. Еще раз отметим, что восстановление этих двух дефектов независимо один от другого произвести невозможно, поэтому восстанавливать их будем вместе. Определим конструкторско-технологические характеристики детали: вид основного материала изношенной детали - Сталь 45 (код 11); вид поверхности восстановления - внутренняя цилиндрическая (12); минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности - 25 мм (14); максимально обеспечиваемая толщина наращивания не менее 3 мм (17); вид сопряжения восстанавливаемых поверхностей - неподвижное (18); вид нагрузки на восстанавливаемые поверхности - динамическая (19). По конструкторско-технологическим показателям определяем применимость способов восстановления (в соответствии с кодовым обозначением табл. 1-7): 05 - наплавка ручная электродуговая, 06 - наплавка ручная газовая, 07 - наплавка ручная аргонно-дуговая. При определении применимости способов восстановления учитываем, что несмотря на то что внутренний диаметр наплавляемой поверхности мал, данные методы могут быть применены, так как ширина наплавляемой поверхности невелика и наплавка может быть осуществлена сначала с одной стороны детали, а потом с другой. При этом электрод будет располагаться под углом к наплавляемой поверхности. Показатели физико-механических свойств, обеспечиваемых выбранными альтернативными способами восстановления приведены в таблице 1, а технико-экономические их показатели в таблице 2. Таблица 1. Физико-механические свойства, альтернативных способов восстановления рычага вала педали сцепления 130-1602104. ручная электродуговая наплавка газовая ручная наплавка ручная аргонно-дуговая наплавка Коэффициент износостойкости 0,7 1 0,7 Коэффициент выносливости 0,6 0,7 0,7 Коэффициент сцепляемости 1,0 1,0 1,0 Коэффициент долговечности 0,42 0,49 0,48 Микротвердость 200 200 250 Сравнивая физико-механические и технико-экономические показатели альтернативных способов, можно видеть, что по физико-механическим показателям (табл. 1) все три способа обладают приблизительно равными свойствами, только электродуговая наплавка незначительно уступает двум другим способам по выносливости и долговечности. По технико-экономическим свойствам электродуговая и анодно-дуговая наплавка обладают почти одинаковые показатели, а газовая наплавка несколько уступает им. Таким образом, наиболее эффективными методами будут анодно-дуговая и электродуговая наплавка. При этом анодно-дуговая наплавка наиболее эффективна. Однако применение этого метода требует специального более дорогостоящего оборудования и целесообразно только при его наличии. При окончательном выборе способа восстановления необходимо так же учитывать конкретные производственные условия. Итак, выбираем для восстановления износа шпоночного паза и отверстия под вал сцепления ручную электродуговую наплавку. Таблица 2. Технико-экономические показатели альтернативных способов восстановления рычага вала педали сцепления 130-1602104. ручная электродуговая наплавка газовая ручная наплавка ручная аргонно-дуговая наплавка Удельный расход материала, кг/мм2 48 51 36 Суммарная удельная трудоемкость, н-час/м2 30,6 37 29,4 Коэффициент производительности процесса 1 0,83 1,04 Удельная себестоимость, руб/м2 59,3 74,6 58,9 Показатель технико-экономической оценки, руб/м2 141 152 123 2.4. Описание выбранного способа восстановления детали. Сущность дуговой наплавки состоит в том, что поверхность детали и конец электрода разогревается мощным источником тепла - электрической дугой, возникающей между электродом и наплавляемой деталью. В результате этого образуется ванна из жидкого металла, образованного металлом наплавляемой поверхности и материалом электрода. Жидкий металл после остывания образует шов (валик). Для защиты жидкого металла от вредного воздействия окружающей атмосферы электроды покрывают специальными обмазками. Расплавленный металл всегда переносится с электрода на основную деталь, что объясняется воздействием электромагнитных сил, направленного движения газов, и поверхностного натяжения. В процессе наплавки наблюдается неравномерный нагрев и охлаждение шва и околошовной зоны, что приводит к появлению трещин. Для предупреждения образования трещин применяют предварительный прогрев детали и медленное охлаждение после наплавки, назначают оптимальный режим наплавки. Для дуговой сварки и наплавки используют источники переменного или постоянного тока. Источники переменного тока - сварочные трансформаторы. Источники постоянного тока - сварочные выпрямители, сварочные преобразователи и агрегаты, состоящие из электродвигателя переменного тока и генератора постоянного тока. Наплавка обычно ведется на постоянном токе. Это позволяет использовать малые токи и изменять полярность тока. В нашем случае, при наплавке среднеуглеродистой стали 35 лучше использовать постоянный ток (при постоянном токе дуга горит более устойчиво) обратной полярности (так как при этом наплавляемая деталь нагревается меньше, чем электрод) чтобы в переходной зоне не образовывались закалочные трещины. Так как наплавляемая деталь не имеет термической обработки и не требует после наплавки высокой твердости наплавленного металла, то для наплавки можно использовать электроды ОЗН-300 диаметром 4мм. Стержнем этого электрода является наплавочная проволока ЭН-15Г3-25, покрытие основное, типа покрытия УОНИ. После наплавки таким электродом твердость наплавленного слоя составляет около 25 единиц по шкале HRC. Силу тока выбирают в зависимости от диаметра стержня электрода по формуле: I=(40...50)dэ, где I - значение сварочного тока, А; dэ - диаметр стержня электрода, мм. В нашем случае сила сварочного тока I=170 А при напряжении U=30 В. 2.5. Разработка технологического процесса. Перед разработкой технологического процесса восстановления детали необходимо выбрать или восстановить базы для обработки. Процесс восстановления рычага предусматривает две операции по механической обработке - обработку отверстия под вал педали сцепления и обработку шпоночного паза. В первом случае деталь будет закрепляться в машинных тисках на столе вертикально-сверлильного станка, при этом базовой будет внешняя цилиндрическая поверхность большой головки рычага. При обработке шпоночного паза одновременно обрабатываются и поверхности прорези головки рычага, которые будут иметь наплывы после наплавки. В этом случае деталь также будет закрепляться в машинных тисках на столе фрезерного станка, при этом базовой будет плоская боковая поверхность стержня рычага. Обе базовые поверхности не изнашиваются в процессе работы детали и не требуют восстановления. Последовательность выполнения операций технологического процесса восстановления детали: Моечная. 10. Дефектовочная. 15. Наплавочная (ручная электродуговая наплавка поверхности шпоночного паза и отверстия под вал сцепления). 20. Сверлильная (рассверливание отверстия под вал сцепления). 25. Фрезерная (фрезеровка шпоночного паза). 30. Слесарная (замена втулки). 35. Контрольная. Схема технологического процесса восстановления рычага 130-1602104 приведена на рисунке 2. Маршуртная, марщрутно-операционная и карта эскизов на наплавочную операцию приведены в приложении. 05 Моечная. Мойка и очистка детали. Моечная машина ОМ - 4610. 10 Дефектовочная. Дефектовка рычага согласно техническим условиям. Стол. Пробки. Калибр. 15 Наплавочная. Наплавка поверхности шпоночного паза и отверстия под вал сцепления. Сварочный преобразователь ПСО-300-2. 20 Сверлильная. Рассверливание отверстия под вал педали сцепления. Вертикально-сверлильный станок 2А135. 25 Фрезерная. Фрезеровка шпоночного паза. Фрезерный станок 6Н81. 30 Слесарная. Выпрессовать старую и запрессовать новую втулку в головку рычага. Пресс гидравлический ОКС - 1671М. 35 Контрольная. Проверка геометрических размеров рычага. Стол. Пробки. Калибр. Рис. 2. Схема технологического процесса восстановления рычага вала педали сцепления 130-1602104. 2.6. Выбор необходимого оборудования, приспособлений и инструмента. Выберем необходимое оборудование для наплавочной операции. Для питания сварочного тока выбираем сварочный преобразователь ПСО-300-2. Преобразователь предназначен для ручной сварки и наплавки. Краткая техническая характеристика приведена ниже. Сила номинального тока - 300 А. Пределы регулирования силы тока - 75-320 А. Напряжение холостого хода - 75 В. Номинальное напряжение - 30 В. Мощность генератора - 9 кВ·А. Мощность преобразователя - 14 кВ·А. Внешняя характеристика - падающая. Масса - 430 кг. Для установки детали выбираем также стол для электросварочных работ ОРГ-1468-04-340. Техническая характеристика стола: Габаритные размеры, мм: длина - 1155. ширина - 745. высота - 645. Масса - 122 кг. Стол оснащен ящиками для инструментов и электродов. Для проведения наплавочных работ необходим ткаже электродержатель и щиток. Выбираем электродержатель ЭДВ-300 и щиток НН-Э-105-У1. 2.7. Нормирование операции, связанной с восстановлением поверхности детали. Определим штучно-калькуляционное время на операцию, при выполнении наплавки поверхности отверстия под вал сцепления и шпоночного паза. Расчет основного времени to проводим по формуле: где F - площадь поперечного сечения шва (валика), мм2; l - длина шва, мм; ? - плотность наплавляемого металла, г/см3 (для стали ? =7,8); kп - коэффициент разбрызгивания металла (kп=0,90); ?н - коэффициент расплавления (при ручной наплавке ?н= 8 г/А·ч); I - сварочный ток, А; Кс - коэффициент учитывающий сложность работы (Кс= 1,5). Площадь поперечного сечения шва: F=?·r2=3,14·22= 12,6 мм2; длина шва l=?·d·n=3,14·25·4= 314,2 мм (d=25 мм; n=4). Вспомогательное время tв определяем по табл. 10 методического руководства [3]. tв = 0,36 мин. Дополнительное время складывается из времени организационного и технологического обслуживания рабочего места и времени на отдых и личные надобности (tобс+ tот) и составляет 5% от оперативного времени (tо+ tв). (tобс + tот)=0,05(tо+ tв)=0,05(1,84+0,36)=0,11 мин. Подготовительно-заключительное время tп-з принимаем равным 15 мин на партию деталей. Так как тип производства и годовая производственная программа заданием на курсовую работу не заданы условно принимаем число деталей в партии равным п=100 штук. Штучно-калькуляционное время составляет: 2.8. Оценка затрат на наплавочную операцию. Затраты на восстановление детали группируются в себестоимости через следующие калькуляционные статьи: СССД= СМ+ СЗПо+ СЗПд+ СССт+ СЦР+ СОЗР+ СРСЭО+ СПр где СМ - стоимость материалов, потребляемых на восстановление детали; СЗПо - основная заработная плата производственных рабочих; СЗПд - дополнительная заработная плата; СССт - отчисления на социальное страхование; СЦР, СОЗР, СРСЭО - соответственно объем накладных цеховых, общезаводских расходов и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования; СПр - прочие расходы. Прямые расходы СЗПО, СМ являются исходными величинами затрат при определении себестоимости восстановления. Эти затраты определяются прямым расчетом на основе использования технической документации. Основную заработную плату определяем следующим образом: СЗПО=tшт+СЧ, где tшт - штучное время наплавки поверхности; СЧ - часовая тарифная ставка работы специалиста (табл.26 [3]). При этом tшт = tо + tв + tобс, После подстановки получаем: tшт = 2,31 мин, СЧ = 95 коп. (работа 4 разряда при вредных условиях труда + 35% премии), СЗПО = 4 коп. Объем затрат на потребные материалы устанавливается расчетным путем при анализе спецификации технологического процесса и прейскуранта оптовых цен на материалы. В данной работе объем потребных материалов определяем косвенно, на основе значения коэффициента КМ (табл. 28 [3]), связывающего величину заработной платы и затраты материалов: СМ = КМ ?СЗПо = 1?4=4 коп. Дополнительная заработная плата: СЗПд = КЗПд ?СЗпо = 0,15?4 = 0,6 коп. Отчисления на социальное страхование: СССт = КССт ?СЗпо = 0,14?4 = 0,56 коп. Цеховые накладные расходы: СЦР = КЦР ?СЗпо = 1?4 = 4 коп. Накладные общезаводские расходы: СОЗР = КОЗР ?СЗпо = 0,6?4 = 2,4 коп. Расходы на эксплуатацию и содержание оборудования: СРСЭО = КРСЭО ?СЗпо = 0,75?4 = 3 коп. Прочие расходы: СПр = КПр ?СЗпо = 0,01?4 = 0,04 коп. Значения коэффициентов КЗПд, КССт, КЦР, КОЗР, КРСЭО, КПр определяем по табл. 25 [3]. После подстановки получаем себестоимость выполнения наплавочной операции: СССД = 19 коп. ЛИТЕРАТУРА Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. М.: Агропромиздат, 1987. - 351 с. Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонта машин. - М.: Высшая школа, 1981. - 344 с. Долгополов Б.П. Митрохин Н.Н., Скрипников С.А. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу "Технология ремонта автомобилей и дорожных машин". / МАДИ - М.: 1991. - 72 с. Технология ремонта машин и оборудования. Под общ. ред. Левитского И.С. М.: Колос, 1975. - 560 с. Шадричев В.А. Ремонт автомобилей. М.: Высшая школа, 1970. - 480 с. 1 10 Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ.  |
|
Банк готовых работ
Форма заказа
Скачать работу
экономические  Copyright © refbank.ru 2005-2024
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат refbank.ru. Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено. |
|