КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Технология ремонта детали «Шестерня первой передачи»

 

 

Аннотация

 

Данная курсовая работа содержит 72 страницы, в том числе 11 таблиц, 4 источника, 2 приложения. Графическая часть выполнена на 2 листах формата А3.

В данной курсовой работе проведён анализ ремонта шестерни первой передачи. В результате данной работы были определены возможные дефекты, способы их установления и средства контроля. Произведена разработка технологических процессов дефектации, восстановления и обработки изделия, а также обоснование выбора наиболее рациональных операций, входящих в эти технологические процессы.

Содержание

 

Аннотация. 2

Введение. 4

1. Характеристика детали. 6

2 Оценка технического состояния детали. 10

3. Анализ способов ремонта деталей. 36

4 Проектирование технологического процесса ремонта детали. 62

Заключение. 71

Список использованных источников. 72

 

Введение

 

Автомобильный транспорт играет существенную роль в транспортном комплексе страны, регулярно обслуживая почти 3 млн. предприятий и организаций всех форм собственности, а также население страны. В 2009 г. автомобильный парк России достиг 38 млн. ед., причем более 85 % легковых и грузовых автомобилей и автобусов принадлежат гражданам на условиях личной собственности.

Особенности и преимущества автомобильного транспорта, предопределяющие достаточно высокие темпы развития, связаны с мобильностью и гибкостью доставки грузов и пассажиров и соблюдением при необходимости расписания. Эти свойства автомобильного транспорта во многом определяются уровнем работоспособности и техническим состоянием автомобилей и парков, зависящими, во-первых, от надежности конструкции автомобилей, во-вторых, от мер по обеспечению их работоспособности в процессе эксплуатации и от условий последней.

При этом, если надежность конструкции автомобилей закладывается на этапах проектирования и производства, то наиболее полное использование потенциальных возможностей обеспечивается этапом технической эксплуатации, а, следовательно, работоспособность автомобилей и парков обеспечивается подсистемой технической эксплуатации автомобилей.

Таким образом, несмотря на постоянный технический прогресс в области автомобилестроения, создания технологического оборудования по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава автомобильного транспорта, а также разработки новых обоснованных подходов к эксплуатации и её условиям проблема разработки целостной системы технической эксплуатации автомобилей является актуальной.

Постоянная необеспеченность ремонтного производства запасными частями является серьезным фактором снижения технической готовности автомобильного парка. Расширение их производства, новых запасных частей связано с увеличением материальных и трудовых затрат. Вместе с тем около 75% деталей выбрасываются при первом капитальном ремонте автомобилей, являются ремонтно-пригодными, либо могут быть использованы вообще без восстановления. Поэтому целесообразной альтернативой расширению производства запасных частей являются вторичное использование изношенных деталей , восстанавливаемых в процессе ремонта автомобиля и его агрегатов.

Из ремонтной практике известно, что большинство выбракованных на износ деталей теряют не более 1-2% исходной массы при этом прочность деталей практически сохраняется.

С позиции воспроизводства машин экономическая целесообразность ремонта обусловлена возможностью повторного использования большинства деталей как годных, так и предельно изношенных после восстановления. Это позволяет осуществить ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла по сравнению с затратами при изготовлению новых деталей.

Высокое качество отремонтированных автомобилей и агрегатов предъявляет повышение требования к ресурсу восстановленных деталей. Известно, что в автомобилях и агрегатах после капитального ремонта детали работают, как правило в значительно худших условиях, чем в новых, что связано с изменением базисных размеров, смещением осей в корпусных деталях, изменение условий задачи смазки и пр. В этой связи технология восстановления деталей должна базироваться на таких способах нанесения покрытий и последующей обработки, которые позволили бы не только сохранить, но и увеличить ресурс отремонтированных деталей.

В данной курсовой работе рассматривается шестерня первой передачи. При рассмотрении задания были поставлены следующие цели:

- охарактеризовать данную деталь с точки зрения конструктивных особенностей, назначения, условия работы, технологии изготовления;

- оценить техническое состояние данной детали, а в частности проанализировать технические условия на дефекацию, подготовку детали к дефекации, методы и средства дефекации;

- проанализировать способы ремонта данной детали;

- разработать технологическую схему ремонта данной детали;

- нормировать технологический процесс;

- рассчитать экономическую эффективность технологического процесса.

 

 

1. Характеристика детали

 

• Назначение главной передачи

 

         Главная передача предназначена для передачи крутящего момента на ведущие колёса под углом 90^oC. Дифференциал предназначен для передачи крутящего момента от главной передачи к полуосям. Он позволяет вращаться ведущим колёсам с различной скоростью на повороте или на не ровной дороге.

 

• Устройство и работа главной передачи

 

         Передний мост – ведущий с постоянным приводом от раздаточной коробки, имеет гибоидную главную передачу и двухсателитный дифференциал. Детали главной передачи дифференциала и подшипники переднего и заднего мостов унифицированы.

 

 

 

1. Первичный вал. 2. Крышка подшипника первичного вала. 3. Муфта подшипника выключения сцепления. 4. Защитное поролоновое кольцо. 5. Задний подшипник первичного вала. 6. Роликовый подшипник вторичного вала. 7. Стопорное кольцо. 8. Сухарь синхронизатора. 9. Муфта включения третьей и четвертой передач. 10. Ступица муфты. 11. Пружинное кольцо синхронизатора. 12. Блокирующее кольцо. 13. Шестерня третьей передачи. 14. Шестерня второй передачи. 15. Муфта включения первой и второй передач. 16. Ступица муфты. 17. Упорная шайба. 18. Шестерня первой передачи. 19. Регулировочная шайба. 20. Стопорное кольцо. 21. Шарикоподшипник вторичного вала. 22. Ведущая шестерня привода спидометра. 23. Вилка включения третьей и четвертой передач. 24. Шток. 25. Вилка включения заднего хода. 26. Пробка. 27. Пружина фиксатора. 28. Шарик фиксатора. 29. Включатель света заднего хода. 30. Стопорный плунжер. 31. Палец. 32. Крышка коробки передач. 33. Вторичный вал. 34. Удлинитель. 35. Соединительная муфта. 36. Фланец удлинителя. 37. Сальник. 38. Пробка. 39. Игольчатый подшипник. 40. Промежуточный вал. 41. Ось промежуточного вала. 42. Ось промежуточной шестерни заднего хода. 43. Промежуточная шестерня заднего хода. 44. Картер коробки передач. 45. Предохранитель. 46. Пружина. 47. Штифт. 48. Колпак. 49. Пружина. 50. Седло. 51. Уплотнитель. 52. Рычаг переключения.

Рисунок 1 - Коробка передач ГАЗ-24

 

Главная передача гибоидная, ось ведущей шестерни смещена вниз относительно оси ведомой шестерни на 31,75мм. Форма зубьев шестерни гибоидной передачи позволяет одновременно находиться в зацеплении большому количеству зубьев и обеспечивает скольжение их рабочих поверхностей.  Всё это уменьшает нагрузку на каждый зуб и повышает запас прочности зубьев шестерён главной передачи. Гибойдная передача повышает плавность зацепления, снижает шум от работы переднего моста и обеспечивает передачу большего крутящего момента в сравнении со спиралью конической передачи.

         Кроме того, гибойдная главная передача снижает высоту карданной передачи, а значит и пола кузова, вследствие чего достигается более удобное размещение пассажиров в кузове и частично снижается центр тяжести автомобиля, что повышает его устойчивость.

         Главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерён. Ведущая шестерня установлена в картере редуктора на двух роликовых конических подшипниках. Между внутренними кольцами подшипников установлена распорная втулка. На шлицованный хвостовик ведущей шестерни надет фланец. Он крепиться на хвостовике самоконтрящейся гайкой. Между передним подшипником и фланцем зажат маслоотражатель, который отбрасывает масло от сальника. Данный сальник запрессован в горловину картера и рабочей кромкой обхватывает шлифованную цилиндрическую поверхность фланца. Для защиты сальника от грязи и повреждений на фланец напрессован грязеотражатель.

На автомобиле установлена механическая трехходовая четырехступенчатая коробка передач. Коробка передач обеспечивает:
   - получение различных тяговых усилий на ведущих колесах за счет изменения крутящего момента, передаваемого от двигателя на карданную передачу;
   - возможность движения автомобиля задним ходом;
   - возможность отсоединения на длительное время двигателя от силовой передачи автомобиля.

 

 

 

     Между торцом ведущей шестерни и внутренним кольцом заднего подшипника установлено регулировочное кольцо, определяющее правильное положение ведущей шестерни относительно ведомой шестерни. Это кольцо имеет разную толщину от 2.55 до 3.55мм. через каждые 0.05мм. Семнадцать размеров регулировочного кольца обеспечивает точное регулирование взаимного расположения шестерён главной передачи.

 

 

а – ширина между зубьями; б – ширина зуба

Рисунок 2 – Шестерня первой передачи

 

Чтобы под рабочими нагрузками не происходило осевого смещения шестерни, в её подшипниках создаётся предварительный натяг затягиванием гайки. При этом происходит деформация распорной втулки до определённого предела. Величина натяга подшипников контролируется динамометром по моменту сопротивления проворачиванию ведущей шестерни. Момент должен быть равен 16-20кгс/см для новых подшипников и 4-6кг/см для подшипников после пробега 30км и более.

       Ведомая шестерня выполнена в виде венца, который крепиться к фланцу коробки дифференциала восемью само контрящимися болтами. Вместе с коробкой дифференциала  ведомая шестерня вращается в двух роликовых конических подшипниках. Эти подшипники установлены в гнезда картера редуктора переднего моста и закрываются крышками, которые крепятся к картеру болтами. В гнёздах и в крышках подшипников нарезана резьба для регулировочных гаек. Этими гайками регулируется боковой зазор в зацеплении шестерён главной передачи и предварительный натяг в подшипниках дифференциала. Положение регулировочных гаек фиксируется пластинами, которые крепятся болтами к крышкам подшипников дифференциала. Выступы пластин заходят в пазы регулировочных гаек и стопорят их.      

Полу осевые шестерни имеют отверстия со шлицами, в которые заходят шлицованные концы шарнира равных угловых скоростей. Через эти корпуса внутреннего шарнира равных угловых скоростей передаётся крутящий момент от дифференциала на ведущие колёса. 

         Сальник ведущей шестерни переднего моста имеет одинаковые размеры с сальником редуктора заднего моста, но насечки на защитной кромке сальника направлены в другую, противоположную сторону. Направление насечки на сальнике зависит от направление вращение, ведущеё шестерни главной передачи, и оно показано на сальнике стрелкой. В связи с тем, что направление вращения ведущих шестерён переднего и заднего мостов разное, необходимо учитывать при сборке мостов, какой сальник можно устанавливать, так как сальник установленный с другого моста, не будет удерживать масло.

 

2 Оценка технического состояния детали

                

Современные автомобили представляют собой сложные технические системы длительного пользования. В процессе эксплуатации автомобилей происходит необратимое ухудшение рабочих характеристик их элементов – деталей, называемое старением. Возникающие вследствие процессов старения износы имеют направленный характер – они нарастают во времени.

В результате старения происходит изменение годности деталей, узлов, агрегатов и автомобиля в целом. Изменение годности автомобиля обуславливается изнашиванием его деталей. При этом чем больше будет износ, тем меньше годность.

Со временем разные детали автомобиля выходят из строя и их приходится менять. Причиной тому является износ деталей либо их дефекты.

 

2.1 Анализ технических условий на дефектацию (основные дефекты и процессы их возникновения)

 

В соответствии с техническими условиями процесс дефектации проводится в следующем порядке. Сначала внешним осмотром об­наруживают повреждения: видимые трещины, пробоины, задиры, риски, коррозию и т. п.; оценивают состояние трущихся поверхностей и соответствие их нормальному процессу эксплуатации. Далее дета­ли, прошедшие внешний осмотр, проверяются на соответствие их геометрических параметров и физико-механических свойств с задан­ными по чертежу. Из числа геометрических параметров устанавли­ваются действительные размеры деталей, погрешности формы (оваль­ность, конусность, прогиб), погрешности расположения (биение, не­соосность, непараллельность и др.).

В процессе эксплуатации на техническое состояние автомобилей оказывают влияние как внутренние, так внешние и факторы. К внутренним факторам относятся процессы, происходящие при работе автомобиля, его агрегатов, систем, узлов, механизмов и деталей; квалификация водителей; обслуживающего и ремонтного персонала; технологические процессы, используемые для ТО и Р и т.п., а к внешним – природно-климатические; дорожные условия и др. Если внутренними факторами путем каких-либо воздействий (технических, технологических, организационных и др.) возможно управлять, то к внешним факторам можно лишь приспосабливаться, путем обоснованного подхода к той или иной ситуации.

К возникновению дефектов приводят ошибки конструирования, нарушения технологического процесса производства, технического обслуживания и ремонта автомобилей, а также эксплуатация.

Дефект — каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, определенным нормативной документацией.

 

На шестернях не допускаются повреждения или чрезмерный износ зубьев. Особое внимание нужно обратить на состояние торцов зубьев на венцах синхронизаторов.
          Пятно контакта зацепления зубьев шестерен должно располагаться по всей рабочей поверхности, которая должна быть гладкой и без следов износа. Необходимо проверить зазор зацепления между шестернями, монтажная величина которого должна быть 0,10 мм; предельный износ - 0,20 мм.
         Монтажный зазор между втулкой и шестерней I передачи и между вторичным валом и шестернями II и III передач должен быть 0,05-0,10 мм; предельный износ - зазор 0,15 мм.
При износе, превышающем допустимые пределы, шестерни заменить новыми.

2.1.1 Основные неисправности главной передачи

        

Возможные неисправности, их причины и методы устранения

Причина неисправности	Метод устранения
Шум в коробке передач
1. Шум подшипников	1. Замените дефектные подшипники
2. Износ зубьев шестерен и синхронизаторов	2. Замените изношенные детали
3. Недостаточный уровень масла в коробке передач	3. Долейте масло. При необходимости устраните причины утечки масла
4. Осевое перемещение валов	4. Замените детали, фиксирующие подшипники, или сами подшипники
Затрудненное переключение передач
1 . Неполное выключение сцепления	1. См. главу "Сцепление"
2. Заедание сферического шарнира рычага переключения передач	2. Зачистите сопрягающиеся поверхности сферического шарнира
3. Деформация рычага переключения передач	3. Устраните деформацию или замените рычаг новым
4. Тугое движение штоков вилок (заусенцы, загрязнение гнезд штоков, заклинивание блокировочных сухарей	4. Отремонтируйте или замените изношенные детали
5. Тугое движение скользящей муфты на ступице при загрязнении шлицев	5. Очистите детали
6. Деформация вилок переключения передач	6. Выправьте вилки, при необходимости замените их
Самопроизвольное выключение или нечеткое включение передач
1. Износ шариков и гнезд штоков, потеря упругости пружин фиксаторов	1 . Замените поврежденные детали новыми
2. Износ блокирующих колец синхронизатора	2. Замените блокирующие кольца
3. Поломка пружины синхронизатора	3. Замените пружину
4. Износ зубьев муфты синхронизатора или зубчатого венца синхронизатора	4. Замените муфту или шестерню
Утечка масла
1 . Износ сальников первичного и вторичного валов	1. Замените сальники
2. Ослабление крепления крышек картера коробки передач, повреждение уп-лотнительных прокладок	2. Подтяните гайки (момент указан в приложении) или замените уплот-нительные прокладки
3. Ослабление крепления картера сцепления к картеру коробки передач	3. Подтяните гайки

 

2.1.2 Возможные неисправности шестерни первой передачи

 

Возможные неисправности шестерни первой передачи	Методы устранения неисправностей шестерни первой передачи
Надиры или наволакивание металла на конусной поверхности шестерни	Браковка детали
Износ зубьев постоянного зацепления по толщине	Браковка детали
Равномерный по длине износ шлицев шестерни	Браковка детали
Износ отверстия во втулке	Замена
Забоины, отколы на торцах шлицев или износ шлицев по длине	Зачистить острые кромки или браковать при допустимом размере без ремонта менее 3,5 мм.

 

2.1.3 Пластические деформации и разрушения

 

 Такие повреждения связаны с достижением или превышением пределов текучести или прочности соответственно у вязких (сталь) или хрупких (чугун) материалов. Это наглядно демонстрируется на диаграммах растяжения-сжатия материалов, которые показаны на рисунке 3. Обычно этот вид разрушений является следствием либо ошибок при расчетах, либо нарушений правил эксплуатации (перегрузки, неправильное управление автомобилем, дорожно-транспортные происшествия и т.п.). Иногда пластическим деформациям или разрушениям предшествует механическое изнашивание, приводящее к изменению геометрических размеров и сокращению запасов прочности детали.

 

 

а – для вязких материалов; б – для хрупких материалов;  - напряжение, МПа;  - предел текучести, МПа;  - предел прочности, МПа; l – удлинение, мм

Рисунок 3 - Диаграмма растяжения-сжатия материалов

 

Выше точки А (Рисунок 3) нарушается пропорциональность между напряжением и деформацией детали. Напряжение вызывает не только упругую, но и пластическую деформацию. Упругая и пластическая деформации имеют существенные физические различия. При пластическом деформировании одна часть кристалла металла перемещается (сдвигается) по отношению к другой. Если нагрузку снять, то перемещённая часть кристалла не возвратится на старое место и деформация сохранится.

 

2.2 Подготовка детали к дефектации

 

2.2.1 Классификация загрязнений и методы очистки

 

Автомобилям, автопоездам, автобусам и другим видам автотранспортных средств, которые в своей совокупности принято называть подвижным составом автомобильного транспорта или просто подвижным составом, приходится работать в различных дорожных условиях, как в черте города, так и на загородных маршрутах, по дорогам с твердым покрытием и грунтовым, при различных погодных условиях - в сухую и сырую погоду, в летнее и зимнее время. В большинстве своем от вышеуказанных условий зависит степень загрязнения автомобилей. Наиболее сильно автомобили загрязняются снизу. Даже в сухую погоду детали, узлы, агрегаты и их сочленения, обращенные к поверхности дороги, покрываются слоем пыли и грязи.

В дождливую и влажную погоду на нижних поверхностях автомобиля появляются загрязнения, содержащие меньше песка и больше органических, глинистых и других примесей, которые усиливают силы сцепления загрязнений с наружными поверхностями деталей шасси. Загрязнения грузовых автомобилей зависят еще и от рода перевозимого груза. Все поверхности автомобиля покрываются мельчайшими частицами материалов в смеси с дорожной пылью, создающих прочно связанную пленку с значительными силами сцепления.

 

Очистка является одной из важнейших подготовительных опера­ций. Основным требованием к качеству очистки является полное уда­ление всех загрязнений. Это необходимо для того, чтобы выявить действительное техническое состояние деталей, установить степень пригодности для восстановления и назначить способ устранения каж­дого дефекта. Выбор способа очистки зависит от конструкции дета­лей, их размеров, вида загрязнений.

Вследствие разнообразия загрязнений технологические процессы очистки и и мойки предусматривают многостадийность удаления специфических загрязнений. При этом на каждой стадии мойки и очистки решается задача удаления определенного вида загрязнений, отличающегося своим составом, прочностью и адгезией к поверхности детали. Детали моются и очищаются в несколько стадий. Число стадий обуславливается степенью и характером загрязнений, а также требованиями к качеству очистки. Качество это должно соответствовать состоянию шероховатости поверхности новой детали.

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. Масла и смазки - наиболее распространенный вид загрязнения. 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. На поверхности стальных и чугунных деталей – это гидрат окиси железа, на алюминиевых – окись или гидрат окиси алюминия. 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, нагары.

Углеродистые отложения включают следующие группы веществ: масла и нейтральные смолы, оксикислоты, асфальтены, карбены и карбоиды и несгораемый остаток – золу. Нейтральные смолы полностью растворяются в петролейном эфире и бензине.

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. 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 др.

Очистка поверхности от загрязнений в общем случае связана с осуществлением работы по разрушению загрязнений и по удалению загрязнений с очищаемой поверхности.

После разборки машины на детали необходимо определить при­годность их для дальнейшего использования. Для этого детали про­ходят очистку и дефектацию.

 

2.2.2 Виды загрязнений деталей мож­но разделить на несколько групп:

 

1) загрязнения остатками горюче-смазочных материалов и застарев­шей смазкой;

2) углеродистые отложения — нагары, лаковые отложения, осадки (характерны для двигателей внутреннего сгорания);

3) продукты коррозии и неорганические отложения (накипи); наружные отложения — пылегрязевые; старые лакокрасочные покрытия.

 

Эти загрязнения различны по своей природе, обладают высокой прилипаемостью (адгезией), прочно удерживаются на поверхности деталей. Основным способом очистки служит струйная мойка в моеч­ных машинах. Но она не обеспечивает полного удаления смолис­тых отложений, особенно у деталей сложной конфигурации. Для их снятия в последнее время применяют способ погружения деталей в выварочные ванны, наполненные растворами сильнодействующих мо­ющих средств и оборудованные устройствами для их перемешивания.

  Для очистки от нагара и накипи применяют косточковую крошку, а также внедряют более прогрессивный способ очистки в расплаве солей. Очистка деталей является комплексным процессом химичес­кого, физико-химического, механического и термического воздейст­вий моющей среды на загрязнения и очищаемую поверхность.

 Специальные химические вещества и смеси, составляющие основу моющей среды, называются моющими или очищающими средствами. Качество моечно-очистительных работ находится в прямой зависи­мости от применяемых моющих средств и режимов технологического процесса мойки, применяемого оборудования. Прогрессивными мою­щими средствами в настоящее время являются CMC. Они обладают поверхностно-активными свойствами и растворяющей способностью. Растворы могут примениться для Очистки Поверхности любых металлов. Они не токсичны. Основными компонентами CMC являются сода кальцинированная (40—50%), тринатрийфосфат натрия (25—30%), метасиликат натрия (15—25%) и некоторые другие до­бавки (3—8%).

Для струйных моющих машин применяют CMC марок МЛ-51, МС-6, лабомид-101, обладающие умеренным пенообразованием. Препараты МЛ-52, МС-5, МС-8, лабомид-203, имеющие повышен­ное пенообразование, применяют для ванной очистки. Наиболее перс­пективными в настоящее время являются препараты лабомид.

В ремонтной практике до настоящего времени применялись щело­чные моющие растворы (ЩМС), которые представляют собой смеси нескольких щелочных солей. Хотя они широко распространены, но обладают серьезными недостатками: малая химическая активность по отношению к сложным по составу загрязнениям деталей машин, большая продолжительность процесса очистки, значительная энерго­емкость, низкий экономический эффект. Кроме того, работа с ЩМС нарушает санитарно-гигиенические условия труда. Токсичность ис­пользованных растворов не позволяет сливать их в промышленную канализацию. Применение ЩМС приводит к большому расходу дефи­цитного сырья — едкого натра. Поэтому следует повсеместно перехо­дить от использования ЩМС к применению CMC.

 Новым способом удаления нагара и накипи является термохими­ческий метод — очистка в расплавах солей. По производительности и качеству очистки этот процесс превосходит все другие способы, облегчает труд, позво­ляет автоматизировать очистку деталей, поднять культуру про­изводства. Сущность способа состоит в обработке деталей в расплаве солей при темпе­ратуре около 400°С.

Технологический процесс со­стоит из обработки в расплаве (5—10 мин), промывке в про­точной воде (8—10 мин), трав­лении в кислотном раство­ре (5—6 мин) и второй промывке в горячем водном растворе (8—10 мин). Хо­роший результат получается при перемещении деталей внут­ри ванны в процессе об­работки и промывки.

Для очистки в расплаве солей имеется несколько разных устано­вок, разработанных ГосНИТИ (модели ОМ-4262, ОМ-4944, ОМ-5458). Все они состоят из четырех ванн, смонтированных на об­щей раме, пульта управления, имеют систему отсоса газов и паров, подъемно-транспортное устройство. Последняя модель оборудована автооператором, позволяющим полностью автоматизировать процесс очистки (от загрузки до выгрузки).

Рассмотренный способ эффективен на крупных ремонтных заво­дах. На небольших ремонтных предприятиях для удаления нагара применяют механический метод очистки — косточковой коркой в пескоструйных установках.

Детали, прошедшие общую очистку, сушку, укладывают на вра­щающийся стол 5 установки и подвергают обдувке под давлением 0,4—0,5 МПа косточковой крошкой (приготовляется из размельчен­ной на вальцах скорлупы фруктовых косточек). Частицы крошки, ударяясь о поверхность металла, разрушают слой нагара. Этот спо­соб достаточно эффективен. Для очистки мелких деталей от нага­ра и накипи могут быть рекомендованы также комбинированные методы — виброабразивная и ультразвуковая очистки.

 

 

1 - смеситель; 2—трубопровод; 3— бункер; 4— дверцы; 5—стол; 6—сопло; 7—светильник; 8-смотровое окно; 9—труба; 10—циклон; 11-воздухопровод; 12 — вентиль

 

Рисунок 1 – Схема установки для очистки деталей косточковой крошкой

 

Виброабразивная очистка заключается в следующем: в контейнер, которому вибратором сообщается колебательное движение, загружа­ют очищаемые детали и подают моющую жидкость (типа МС) с содержанием мелкозернистого абразива высокой твердости. Вслед­ствие колебаний контейнера очищаемые детали и абразивные части­цы прижимаются друг к другу, совершают поступательное и вра­щательное движения. Механическим воздействием зерен абразива разрушаются твердые загрязнения. Моющая жидкость интенсифици­рует это разрушение и удаление загрязнений. Процесс виброабразивной очистки проходит три стадии: грубое шлифование (снятие нагара и лакового слоя пленки), тонкое шлифование (снятие остатков нага­ра), полирование (до чистоты поверхности 8-го—9-го класса). Вибро­абразивная обработка повышает также микротвердость обрабаты­ваемой поверхности деталей. Этот способ весьма эффективен. Расхо­ды на установку окупаются за 2—3 мес.

В качестве разновидности виброабразивной очистки может быть рекомендована обработка мелких деталей (например, клапанов, тол­кателей, нормалей и др.) во вращающемся барабане с жидким напол­нителем (керосин, дизельное топливо, МС-8, лабомид-203). Барабан загружают на 75% его объема и вращают с частотой 16—17 об/мин.

Ультразвуковая очистка состоит в том, что загрязненные детали помещают в ванну с подогретым до температуры 55—65°С раствором моющей жидкости (типа МЛ, МС, лабомид), в которой магнитострикционные преобразователи (вибраторы), питаемые от ультразву­кового генератора, возбуждают ультразвуковые колебания часто­той 20—25 кГц. Под влиянием этих колебаний в жидкости возникают гидравлические удары, которые вызывают ослабление молекулярных сил сцепления грязи и масла с металлом детали и разрушение пленок, покрывающих детали. Этот способ дает особенно хорошие результаты при очистке мелких деталей сложной конфигурации (детали топлив­ной аппаратуры, масляных фильтров, электрооборудования и др.).

Удаление старых лакокрасочных покрытий наиболее эффективно химическим способом, чаще всего погружением детали в ванну с ЩМС концентрацией 80—100 г/л при температуре 80—90° С. Время обработки 60—90 мин. Затем детали промывают горячей водой в установках ванного или струйного типа. Возможно также удаление старой краски смывками или растворителями, например, АМФ-1, СД и др.

На крупных ремонтных заводах для очистки масляных каналов в блоке цилиндров и коленчатого вала двигателей после общей мойки применяют дополнительную обработку в установке с пульсирующим потоком жидкости.

Принцип действия установки следующий: насос 1 подает жид­кость через фильтр 7 в воздушно-гидравлический аккумулятор 6, где она скапливается и поступает затем через клапан 4 и сопло 3 опреде­ленными порциями в промываемые каналы детали. Остатки жидкости собираются в баке 2. Под действием пульсирующего потока посто­ронние частицы, находящиеся в каналах, деталей, отрываются и вы­брасываются наружу.

 

 

1— насос; 2— бак; 3—сопло; 4—клапан; 5—пру­жина; 6—воздушный гидравлический аккумуля­тор; 7— фильтр; 8— предохранительный клапан

Рисунок 2 -  Схема установки для про­мывки каналов пульсирующим потоком жидкости

Выбор моечных машин зависит главным образом от программы ремонтного предприятия и технических параметров этих машин.

В настоящее время наиболее распространены струйные моечные машины. В них предусмотрено душевое устройство в виде труб с наса­дками, через которые струи моющего раствора под давлением с раз­ных сторон направлены на очищаемые детали, а также устройства для фильтрации и подогрева раствора. Моечные машины могут быть одно-, двух - и трехкамерными. Однокамерные машины по конструкции подразделяют на тупиковые и проходные, многокамерные маши­ны — проходные. В проходных ма­шинах детали в специальной таре подаются через камеры конвейе­рами различного исполнения — ленточными, пластинчатыми, цеп­ными (подвесными). Тупиковые машины снабжены выдвижными и вращающимися столами. На крупных ремонтных предприятиях применяют проходные машины моделей ОМ-4267, ОМ-2839, АКТБ-114, АКТБ-118.

Несмотря на широкое распространение струйные моечные ма­шины имеют серьезные недостатки.

Главный из них — неполное удаление остатков углеродистых отложений. Поэтому детали сложной конфигурации с про­чными загрязнениями (в основном это детали двигателей) необходи­мо подвергать дополнительной очистке (например, в расплаве солей).

Для повышения производительности и качества моечно-очистительных работ на некоторых ремонтных заводах внедряют полуав­томатические линии. Такая линия состоит из моечной машины струйного типа для предварительной промывки деталей, вибрацион­ных выварочных ванн, струйной машины для ополаскивания. Де­тали, уложенные в специальной таре, транспортируются по линии автоматическим оператором. Системы энергоснабжения, вентиля­ции, очистки моющей жидкости расположены в специальных ка­налах линии. Управление осуществляется с пульта. Обслуживают линию три человека.

Существуют способы очистки, где преобладает тот или иной вид работы, например при очистке в парах растворителя, в очищающих средах. Работа зависит от моюще - очищающей активности технологической среды: ее вида, концентрации и температуры. Технологические среды (растворы моющих средств, растворители и их пары, растворяюще - эмульгирующие средства) отличаются по своему очищающему действию в десятки раз, а повышение температуры на 10…15⁰С увеличивает скорость очистки в 1,5…2 раза. Работа зависит от способа возмущения технологической среды (струей, барботажем, вибрацией, ультразвуковыми колебаниями и т.п.). различные способы возмущения технологической среды позволяют ускорить процесс очистки в 2…2,5 раза. Правильное соотношение определяется на основании технологических и экономических соображений.

Процесс удаления загрязнений с поверхности и перевод их в моющий раствор в виде растворов или дисперсий определяют моющий эффект. Основными явлениями, определяющими моющий эффект, являются смачивание, эмугирование, диспергирование, стабилизация и пенообразование, которые в свою очередь связаны с поверхностным натяжением и поверхностной активностью моющих средств. Вещества, понижающие поверхностное натяжение, называются поверхностно-активными веществами. Как правило это полярные органические соединения. Их полярность обусловлена строением молекул, состоящих из двух различных по свойствам частей. Введение ПАВ в моющие растворы приводит к появлению  у них комплекса свойств, характеризующих моющее действие.

Смачивание заключается в растекании капли жидкости, помещенной на поверхности твердого тела. Поверхности, смачиваемые водой, называются гидрофильными, а не смачиваемые водой – гидрофобными. Смачиваемость твердого тела жидкостью зависит от поверхностного натяжения жидкости, природы и состава жидкости и твердого тела.

В большинстве случаев загрязнения состоят из двух фаз: жидкой (масла, смолы) и твердой (асфальтены, карбены, почвенные и полевые частицы). Удаление таких загрязнений с поверхности происходит двумя путями: эмугированием жидкой фазы и диспергированием твердой фазы.

Эмульсией называется система насыщающих жидкостей, одна из которых распределена в виде мелких капель другой. Эмульсии подразделяются на два типа: прямые – масло в воде, и обратные – вода в масле. Под маслом здесь понимается любая органическая жидкость, не растворяемая в воде и водных растворах.

Эмугирование жидкой фазы загрязнений возможно в водных растворах ПАВ. Их молекулы создают на поверхности капель масла прочные адсорбционные слои.

Диспергирование твердой фазы загрязнений происходит благодаря адсорбции ПАВ на частицах загрязнений. Малое поверхностное натяжение раствора позволяет ему проникать в малейшие трещины частиц загрязнения и адсорбироваться на поверхностях этих частиц. Адсорбированные молекулы ПАВ создают расклинивающее давление на частицы, разрушая и измельчая их.

Стабилизация в растворе смытых загрязнений и предупреждение их повторного осаждения на очищенную поверхность является важным этапом в моющем процессе. Стабилизация загрязнений зависит от состава моющего раствора и технологических условий его применения.

В итоге моющий процесс в соответствии с методикой можно представить состоящим из ряда последовательных этапов. При растворении в воде моющего средства поверхностное натяжение раствора резко уменьшается и раствор смачивает загрязнение, проникая в его трещины и поры. При этом снижается сцепляемость частиц загрязнения между собой и с поверхностью. При механическом воздействии увлекаемые молекулами моющего средства грязевые частицы переходят в раствор. Молекулы моющего средства обволакивают загрязнения и отмытую поверхность, что препятствует укрупнению частиц и оседанию их на поверхность. В результате частицы загрязнения во взвешенном состоянии стабилизируются в растворе и удаляются вместе с ним.

При очистке поверхности металлов большое значение имеет пенообразование. В одних случаях – это положительное явление, например при пароводоструйной или электролитической очистке, когда слой пены предотвращает разбрызгивание моющего раствора или создает защитный слой, уменьшающий проникновение едких испарений в атмосферу. В большинстве случаев пенообразование является отрицательным фактором, т.е. ограничивает использование интенсивного перемешивания моющего раствора.

Важным фактором, определяющим эффективность очистки, является щелочность моющих растворов, определяемая способностью растворов нейтрализовать кислые компоненты загрязнений, омылять масла, снижать контактное натяжение растворов, жесткость воды и т.д. различают общую и активную щелочность. Общая щелочность определяется титрованием кислотой с индикатором метилоранжем, а активная – титрованием с фенолфталеином. Моющее действие растворов зависит только от уровня активной щелочности.

 

2.2.2 Методы очистки

 

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, 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, дробь, косточковая крошка, аморфное стекло, стеклянные шарики и др. Суть этих методов заключается в использовании струи воздуха или жидкости в качестве энергоносителя рабочего инструмента – абразива.

Очистка в галтовочных барабанах заключается в том, что объекты очистки вместе с абразивными частицами загружаются во вращающийся барабан. От загрязнений детали очищаются благодаря взаимному трению их между собой и абразивным наполнителем. Обычно наряду с абразивными частицами в барабаны подают водно-щелочные растворы органические растворители.

Очистка деталей в виброабразивных установках по физическому смыслу близка к очистке в галтовочных барабанах, т.к. в обоих процессах используют относительное движение деталей в моющей среде с абразивным наполнителем. Сущность метода: очищаемые детали и гранулированный абразив помещают в контейнер, которому сообщают гармонические колебания заданной амплитуды и частоты. Под действием вибраций компоненты перемещаются относительно друг друга. При их взаимном перемещении происходит удаление загрязнений с поверхности очищаемых деталей.

Физико-химические методы очистки на удалении или преобразовании загрязнений за счет молекулярных превращений, растворения, образования суспензий и эмульсий, затрат тепловой энергии, радиационного облучения и других физико-химических процессов.
Перед осмотром детали коробки передач ее необходимо тщательно очистить. Щеткой или скребком удалить все отложения и очистить отверстия и шлицы от возможных загрязнений; затем промыть, чтобы устранить и растворить все остатки масла.
Обдуть детали струей сжатого воздуха и аккуратно протереть их. Особенно тщательно продуть подшипники, направляя струю сжатого воздуха так, чтобы не возникло быстрого вращения колец.

Детали мелких и средних размеров загружают в камеру моечной машины в корзинах, а крупные детали (блоки, картеры и т. п.) устанавливают непосредственно на роликовый транспортер моечной машины. Однокамерные моечные машины выпускаются двух типов: проходные с транспортером для перемещения деталей и непроходные (тупиковые) с вращающимся столом и подъемным загрузочным устройством. Многокамерные машины бывают только проходные. В машинах для мойки деталей моечные устройства могут быть подвесными или неподвижными. Неподвижные моечные устройства представляют собой коллекторы с насадками, приспособленные для струйной и пульсирующей подачи жидкости или душирующие устройства. В качестве подвесных моечных устройств используются качающиеся коллекторы с насадками. Моющий раствор и ополаскивающая жидкость в моечных – машинах используются многократно, поэтому машины оборудуются верхними или нижними резервуарами-отстойниками. Подача моющих жидкостей осуществляется насосами, температура регулируется автоматически. Моечные машины должны иметь надежную вентиляцию. В случае обезжиривания деталей растворами, содержащими каустическую соду, необходимо применять устройства для удаления остатков щелочи.

1 – корпус; 2 – труба; 3 – корзина; 4 – крышка; 5 – коллектор; 6 -  пневмопривод; 7 – лопасти; 8 – вал; 9 - стол

 

Рисунок 3 - Установка для мойки мелких деталей

 

На рисунке 3 показана механизированная моечная установка для мойки мелких деталей в керосине. Установка состоит из сварного корпуса, закрываемого крышкой. Корпус разделен на два отсека. В первом отсеке, в котором помещается корзина с деталями, грязь отмокает и частично смывается моющей жидкостью за счет барботирования воздухом, подаваемым по трубе.

По истечении 1,5-2 ч корзина с деталями переносится во второй отсек корпуса и устанавливается на столе. При помощи пневматического привода через вал, снабженный лопастями для интенсивного перемешивания жидкости, стол вращается. Нижняя часть раствора перемешивается благодаря барботированию воздухом. Подача сжатого воздуха к пневматическому приводу стола и для барботирования осуществляется через коллектор.

Кроме того для очистки и мойки поверхностей мелких деталей сложной конфигурации используют специальные ванны, снабженные ультразвуковыми генераторами. (После очистки деталей в ультразвуковой ванне детали промывают горячей водой).

 

 

Рисунок 4 - Моечный горизонтальный бак для очистки ультра звуком

 

Для ультразвуковой промывки применяют горизонтальные баки БМГУ (Б - бак, М - моечный, Г - горизонтальный, У - ультразвуковой) (Рисунок 4). В бак 5  из нержавеющей стали Х18Н9 встроен магнитострикционный преобразователь 5; он укреплен в дне бака. Частота колебаний 19-20 кГц. Промывочная жидкость может подогреваться или охлаждаться водой, циркулирующей в змеевике 4. Этот бак помещен в звукоизоляционный кожух 2 с крышкой 1 и снабжен бортовым отсосом 7, присоединенным к вентиляционной системе. Под баком смонтирована электроаппаратура и сливной бак 6, в котором находится отработанная промывочная жидкость. Детали для промывки загружаются в бак в сетках из нержавеющей стали или латуни.

Продолжительность очистки и обезжиривания ультразвуковым способом 1-5 мин (при снятии нагара этим методом - 20 мин). Ультразвуковой метод позволяет обеспечить наиболее высокое качество очистки поверхности и повысить производительность мойки.

 

2.3 Дефектация детали

 

Детали автомобиля после очистки от загрязнений в соответствии с технологическим процессом подвергаются дефектации, т.е. оценке технического состояния с целью обнаружения дефектов (неисправностей). Под дефектами деталей понимают всякие отклонения ее параметров от значений, установленных в нормативно-технической документации. В авторемонтном производстве все дефекты деталей классифицируются на группы по причинам возникновения, степени влияния на работоспособность детали, возможности устранения, отражению в НТД, месту расположения и т.д.

По причинам возникновения дефекты подразделяются на конструкционные, производственные, эксплуатационные и возникающие при хранении и транспортировке.

Конструкционные дефекты – это дефекты, возникающие в следствие несовершенства конструкции или нарушения требований технических условий и установленных норм на проектирование изделия. Причинами таких дефектов может быть неправильный выбор материала детали, термической обработки, ошибки при определении размеров и др.

Производственные дефекты возникают в следствие нарушения технологии изготовления или ремонта деталей.

Эксплуатационные дефекты возникают в результате изнашивания, усталости, коррозии, эрозии деталей, при нарушении правил эксплуатации автомобилей.

Дефекты, возникающие при хранении и транспортировке, являются следствием различных нарушений технологии хранения деталей и условий их перевозки.

При дефектации и сортировке деталей руководствуются техническими условиями, которые содержатся в руководствах по капитальному ремонту автомобилей и их составных частей. Технические условия на дефектацию составляются в виде карт, которые по каждой детали в отдельности содержат следующие сведения: общие данные по детали; перечень возможных ее дефектов; способы выявления дефектов; допустимые без ремонта размеры, погрешности формы и взаимного расположения поверхностей на детали; рекомендуемые способы устранения дефектов.

Общие данные по детали включают: эскиз детали с указанием мест расположения дефектов, основные размеры детали, материал и твердость основных поверхностей. Все эти сведения о детали могут быть получены из рабочего чертежа.

Выявление дефектов деталей производится с помощью технических средств контроля. В зависимости от вида дефекта, места его расположения применяются технические средства различной сложности. Несоответствие геометрических параметров деталей проверяется с помощью измерительных инструментов и приборов с необходимой для каждого конкретного случая точностью.

Для выявления трещин, несплошностей, раковин используются методы неразрушающего контроля, например магнитные, электромагнитные, акустические и т.д. при работе средств дефектации необходимо использовать наиболее эффективные для конкретных условий средства, регламентированные государственными, отраслевыми, заводскими стандартами.

В деталях автомобилей в процессе эксплуатации возникает большое количество дефектов. Все разнообразие этих дефектов с точки зрения применяемых методов обнаружения можно разбить на следующие группы:

- механические повреждения – поломки, трещины, отколы, пробоины…

- коррозионные повреждения – окисные пленки, раковины, сыпь…

- изменение геометрических размеров и формы рабочих поверхностей – овальность, конусо-, седло-, бочкообразность, риски, задиры…

- нарушение точности взаимного расположения рабочих поверхностей и осей деталей – неперпендикулярность осей и поверхностей, изменение межцентрового расстояния, непараллельность осей и поверхностей, неплоскостность;

- скрытые (невидимые) дефекты – микроскопические поверхностные трещины, внутренние пороки в материале деталей (раковины, поры);

- изменение физико-механических свойств материала деталей – нарушение твердости и упругих свойств деталей (пружин, рессор, торсионов). Твердость поверхности контролируется универсальными приборами для измерения твердости.

В настоящее время установлены обязательные  показатели процесса дефектации: точность измерений, достоверность, трудоемкость, стоимость.

 

2.3.1 Методы дефектации

 

Технологический процесс, который носит название дефектация, служит для оценки технического состояния деталей с последующей их сортировкой на группы годности. В ходе этого процесса производится проверка соответствия деталей техническим требованиям, изложенным в технических условиях на ремонт или в руководствах по ремонту, при этом применяется сплошной контроль, т. е. контроль каждой детали.
          Дефектация деталей — это также инструментальный и многостадийный контроль. Для последовательного изъятия невосстанавливаемых деталей из общей массы применяют следующие надлежащие стадии выявления деталей:

• с явными неустранимыми дефектами — визуальный контроль;
• со скрытыми неустранимыми дефектами — неразрушающий контроль;
• с неустранимыми геометрическими параметрами — измерительный контроль.

В процессе дефектации деталей используются следующие методы контроля:

• органолептический осмотр (внешнее состояние детали, наличие деформаций, трещин, задиров, сколов и т.д.);
• инструментальный осмотр при помощи приспособлений и приборов (выявление скрытых дефектов деталей при помощи средств неразрушающего контроля);
• бесшкальных мер (калибры и уровни);
• микрометрических инструментов (линейки, штанген-инструменты, микрометры и т.д.) для оценки размеров, формы и расположения поверхностей деталей.

Только те элементы детали, которые в процессе эксплуатации повреждаются или изнашиваются, подвергаются контролю в процессе дефектации.

Вследствие контроля детали необходимо подразделить на три группы:

1. годные, — характер и износ, которых находятся в пределах, допускаемых техническими условиями (детали этой группы используются без ремонта);
2. подлежащие восстановлению, — дефекты этих деталей могут быть устранены освоенными на ремонтном предприятии способами ремонта;
3. негодные.

Такое распределение деталей по группам годности отнюдь не является устойчивым. Учет их распределения по группам дает возможность прогнозировать благоприятные и неблагоприятные ситуации распределения деталей по группам и объективно оценить качество труда разборщиков и дефектовщиков (специалистов в области дефектовки деталей).
Разрабатывается стратегия дефектации на основе изучения вероятности возникновения дефектов на деталях, учета их взаимосвязи, дающая возможность повысить эффективность и производственную отдачу этого участка:

• годные без ремонта детали направляют в комплектовочное отделение, а годные габаритные детали отправляют прямо на сборку;
• негодные детали накапливают в контейнерах для черных и цветных металлов, которые затем направляют на склад утиля;
• базовые детали больших размеров (блок цилиндров, картер и т.д.), требующие ремонта, направляют прямо на посты восстановления;
• детали, подлежащие восстановлению, накапливаются на складе деталей, ожидающих ремонта, откуда они партиями направляются в производство цеха восстановления и изготовления деталей.

Результаты сортировки деталей учитываются в дефектовочных ведомостях. Дефектовочные ведомости являются исходным справочным материалом (информацией) для установления или корректирования коэффициентов годности, сменности и восстановления, а их анализ служит исходным положением для принятия решений по планированию работы предприятия, организации материально-технического снабжения и т. д.
          Коэффициент годности (Кг) демонстрирует, какая часть деталей одного наименования может быть использована повторно без ремонтного воздействия при ремонте автомобилей (агрегатов).
          Коэффициент сменности (Кс) демонстрирует, какая часть деталей одного наименования требует замены при ремонте автомобилей (агрегатов).
          Коэффициент восстановления (Кв) характеризует часть деталей одного наименования, которые следует восстанавливать.
Обработка информации, отраженной в дефектовочных ведомостях, позволит определить маршрутные коэффициенты восстановления деталей.
Технические требования на дефектацию деталей разрабатываются заводами-изготовителями автомобилей (агрегатов) или научно-исследовательскими организациями, которые ликвидируют неясность и вопросность информации об автомобилях зарубежных производителей.

Из ее рабочего чертежа получают общие сведения о детали, они включают в себя:

• эскиз детали с указанием мест расположения дефектов;
• основные размеры детали;
• материал и твердость основных поверхностей.

При рекомендации способов устранения дефектов опираются на богатый опыт, накопленный отечественными и зарубежными ремонтными предприятиями, и на рекомендации по рациональному их выбору. На основе опыта эксплуатации и ремонта автомобилей (агрегатов), а также специальных научно-исследовательских работ выявляют возможные дефекты детали.
          Допустимый размер детали — размер, при котором деталь, установленная при капитальном ремонте в автомобиль (агрегат), отработает до следующего капитального ремонта и ее износ не превысит предельного, т. е. остаточный ресурс у детали остается не меньше межремонтного tM. Его устанавливают на основе допускаемого износа Идоп. При этом условии допустимый размер будет равен: для вала йцоп = dH — Идоп, для отверстия dQon = dH + ИЭоп,
где dH — диаметр нового вала (отверстия), мм; — величина допустимого износа вала (отверстия), мм.
Деталь во время ремонта выбраковывают, если ее размер больше (для отверстия) или меньше (для вала) допускаемого.
Для установления величины допустимого износа детали следует знать ее предельный износ. Износ в точке перехода прямолинейного участка изнашивания в криволинейный — зону форсированного износа — называют предельным -Непредельный износ Ипр — это такой износ, при котором дальнейшая эксплуатация детали невозможна или нецелесообразна из-за недопустимого снижения экономических или технологических показателей.           При износе Ипр размер детали считается предельным, по нему устанавливают предельное состояние детали. Наработка до предельного состояния соответствует сроку службы детали Тпр.
Предельный размер детали определяют на основе экономического и технического критериев. Экономический критерий обусловливается предельным уменьшением экономических показателей, таких как потеря мощности, снижение производительности, увеличение расхода топлива, смазки и т.д., а технический характеризуется резким увеличением темпов изнашивания, которое может привести к аварии.

2.3.2 Методы дефектации

При дефектации применяются различные методы выявления дефектов.

Осмотр. Это наиболее распространенный метод дефектации. С его помощью выявляют наружные повреждения деталей: деформации, трещины, задиры, царапины, обломы, прогар, отложения, раковины, выкрашивания, повреждение покрытий, коррозию, негерметичность и др. Осмотр возможен как невооруженным глазом, так и с помощью оптических средств: простых и бинокулярных луп, микроскопов.

Простукивание. Метод используется для определения плотности посадки шпилек, нарушения сплошности (целостности) деталей, основан на изменении тона звучания детали при нанесении по ней легкого удара молотком. Если посадка плотная и деталь сплошная, то звучание чистое.

При нарушенной сплошности звук получается глухой, дребезжащий.

Проверка на ощупь. Определяют, есть или нет зазор, плавность вращения, перемещения детали, свободный ход различных рычагов, эластичность резинотехнических деталей и местный износ.

Измерение размеров. Метод используется для определения дефектов, связанных с износом, короблением, нарушением взаимного расположения геометрических осей и поверхностей. Порядок измерения, применяемый инструмент и приспособления, место и число замеров оговаривается в соответствующих технологических картах. Дефектация ведется по наименьшему измеренному значению вала и по наибольшему значению отверстия.  Для определения геометрических параметров деталей и соединений используют штангенциркуля, микрометры, индикаторные  нутромеры, штангенрейсмусы, штангензубомеры, универсальные штативы с индикаторами и поверовачными плиты, оптиметры, миниметры  инструментальные микрокопы. Например, износ зуба шестерни можно определить штангензубомером, измеряя его толщину на определенной установочной высоте, износ цилиндров — индикаторным нутромером.

Проверкой с помощью жесткого предельного инструмента дефектуют цилиндрические поверхности (наружные и внутренние), шлицы, зубья шестерен, шпоночные канавки и др. Шаблоны изготовляют по принципу однопредельных скоб. Например, шаблоном для измерения толщины зуба шестерни определяют зазор между вершиной зуба и шаблоном (рис. 30). Шестерня считается пригодной к дальнейшей работе, если между вершиной зуба и шаблоном есть зазор S. Пространственную геометрию деталей проверяют измерением ее элементов или специальными шаблонами (кондукторами). Радиусы скруглений и галтельных переходов определяют радиусомерами, снятием слепков.

Дефектация пружин заключается в измерении длины в свободном состоянии и усилия сжатия пружины при рабочей длине.

Наружным осмотром выбраковывают подшипники качения с трещинами, выкрашиванием, цветами побежалости, раковинами, рисками и забоинами на беговых дорожках.Наружное кольцо относительно внутреннего должно вращаться легко, без шума и притормаживания. Шум должен быть глухим, ровным.

Размеры внутреннего или наружного колец подшипников замеряют в том случае, если на них есть следы сдвига относительно мест посадки.

У шариковых и роликовых цилиндрических подшипников измеряют радиальный зазор, у роликовых конических — запас на регулировку и выступание роликов за обрез наружной обоймы.

Все резинотехнические изделия (манжеты, сальники и др.) и прокладки при капитальном ремонте выбраковывают.

Приводные цепи контролируют внешним осмотром и измерением длины 20 звеньев цепи, натянутой с усилием, заданным техническими требованиями. Трубопроводы, наконечники проверяют осмотром. Трубопроводы испытывают на герметичность воздухом под давлением в водяной ванне.

Шероховатость рабочих поверхностей измеряют с помощью профилометров, при отсутствии таких приборов сравнивают с эталонами при десятикратном увеличении. Твердость поверхностей контролируют специальными приборами — твердомерами ТК-2, ПМТ-3 и др.

Упругость пружин (колец) определяют на приборе КП-0507.   Индикаторный прибор КИ-1223 (рис. 31) используют для проверки радиального зазора в подшипниках качения.

Трещины в блоках, герметичность сердцевины радиатора, баков, камер определяют путем гидравлических или пневматических испытаний с использованием специальных стендов и устройств. Указанные методы контроля используют в ремонтных предприятиях всех типов.

Физические методы контроля. К физическим методам относят метод магнитной дефектоскопии, капиллярные методы (люминесцентный, цветной), ультразвуковой и электроиндукционный.

Метод магнитной дефектоскопии. Его можно использовать при контроле деталей из ферромагнитных материалов для выявления дефектов в виде нарушения сплошности материала (трещины, поры, шлаковые включения). Метод основан на явлении возникновения магнитного поля рассеивания в зоне расположения дефекта.

Для обнаружения образовавшегося в области дефекта магнитного поля используют магнитную суспензию — взвесь тонко размолотого порошка (50 r) окиси-закиси железа (окалины) в 1 л смеси трансформаторного масла с керосином в соотношении 4: 6. Намагниченную деталь обливают суспензией, частицы порошка притягиваются к дополнительным полюсам и обозначают место и конфигурацию дефекта.

Намагничивание детали ведут в поле электромагнита соленоида, постоянного магнита или пропуская ток через деталь (циркуляционное намагничивание).

Для намагничивания деталей применяют различные универсальные дефектоскопы М217 ЗИЛ, 77ПДМ-3M и др.

Капиллярные методы. Они основаны на способности некоторых жидкостей с хорошей смачиваемостью проникать в мельчайшие трещины. К этим методам относятся люминесцентная и цветная дефектоскопии, пр меняемые для выявления поверхностных трещин в деталях, изготовленных из магнитных и немагнитных материалов.

Технология люминесцентного контроля состоит из операций: очистки и обезжиривания детали; нанесения проникающей жидкости (керосина с добавлением минерального масла, дефектоля и др.); выдержки 5 ... 10 мин; удаления жидкости (промывкой детали в воде); просушки детали струей теплого воздуха; нанесения (напыления) проявляющегося порошка (окиси магния, силикагеля) и осмотра детали в темноте под льтрафиолетовыми лучами ртутно-кварцевой лампы (установки ЛЮМ-1, ЛД-4 и др.). Порошок впитывает в себя оставшуюся в трещинах жидкость и при облучении усиливает свечение, способствуя более надежному выявлению дефекта.

Метод красок (цветная дефектоскопия). Проникающую жидкость (керосин — 65%, минеральное масло — 30%, скипидар—5% ) окрашивают в красный цвет (красителем «Судан-IV»—10 г/л). Технология аналогична применяемой при люминесцентном методе, только в качестве проявителя используют белую краску (цинковые белила + растворитель + белая нитроэмаль).

Ультразвуковой метод. Использована способность ультразвуковых колебаний распространяться в виде направленных пучков и испытывать начительные отражения от границ раздела двух сред, резко различающихся волновыми сопротивлениями. Измеряя время от момента посыла сигнала (импульса) до момента приема отраженного, можно судить о расстоянии до дефекта.

Способ применяют при выявлении дефектов, расположенных внутри детали. Для контроля используют дефектоскопы УЗД-7Н, УДМ-1 и др.

Электроиндукционный метод. Иначе этот метод называют токовихревой ефектокопией. Он основан на изменении вихревых токов в зонах нарушения сплошности материала. Для контроля талей используют дефектоскопы ВД-1.

Основная масса деталей ремонтного фонда имеет износ рабочих поверхностей и отклонения от установленной геометрической формы. Несоответствие геометрических параметров деталей (их размеров, формы, взаимного расположения и т.п.) проверяется с помощью измерительных инструментов и приборов с необходимой для каждого конкретного случая точностью.

Для проверки линейных размеров и взаимного расположения поверхностей служат различные калибры. Предельные калибры-скобы (ГОСТ 18355-75, ГОСТ 18356-73) используются для контроля валов, для отверстий – предельные калибры-пробки (ГОСТ14810-69). Наряду со специальными контрольно-измерительными инструментами применяют и универсальные инструменты: штангенциркули (ГОСТ 166-89) - для измерения наружных и внутренних размеров деталей (Рисунок 5).

 

1 - штанга; 2 - рамка; 3 - зажимающий элемент; 4 - нониус; 5 - рабочая поверхность штанги; 6 - глубиномер; 7 - губки с кромочными измерительными поверхностями для измерения внутренних размеров; 8 - губки с плоскими измерительными поверхностями для измерения наружных размеров; 9 - шкала штанги

 

Рисунок 5 - Штангенциркуль двусторонний с глубиномером

Штангензубомеры (ГОСТ 1643-81) - для измерения толщины зубьев цилиндрических зубчатых колес (Рисунок 18). Технические характеристики представлены в таблице 4.

 

Рисунок 6 – Штангензубомер

 

Таблица 3 – Технические характеристики штангензубомера

Типоразмер	Модуль зубчатых колес, мм	Величина отсчёта по нониусу, мм	Габарит, мм	Масса нетто, кг
ШЗ-18	1-18	3,05	125x15x110	3,21
ШЗ-40	4-40	0,05	160x15x130	0,24

 

Штангенглубиномеры (ГОСТ 162-80) – для измерения глубины отверстий и высоты выемок.

Типы штангенглубиномеров:

ШГ – с отсчётом по нониусу ;

ШГК – с отсчётным устройством с круговой шкалой ;

ШГЦ – с электронным цифровым отсчётным устройством.

 

 

            1 - штанга; 2 - рамка;                  1 - круговая шкала отсчетного   устройства;

                      3 - нониус                                                2 - штанга                                                                                                          

Рисунок 6 – Штангенглубиномер             Рисунок 7 - Штангенглубиномер

с отсчётом по нониусу                      с отсчётным устройством с круговой  

                                                              шкалой

 

1 - цифровое отсчетное устройство; 2 - штанга

                                         

Рисунок 8 - Штангенглубиномер с электронным цифровым отсчётным устройством

Диапазон измерений, значение отсчета по нониусу, цена деления круговой шкалы и шаг дискретности цифрового отсчетного устройства и длина измерительной поверхности рамки штангенглубиномеров должны соответствовать указанным в таблице 4.

 

Таблица 4 – Технические характеристики штангенглубиномеров

Диапазон измерения штангенциркулей	Значение отсчета по нониусу	Цена деления круговой шкалы отсчетного устройства	Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства	Длина измерительной поверхности рамки, не менее
0 - 160	0,05; 0,1	0,02; 0,05	0,01	120
0 - 200
0 - 250
0 - 300
0 - 400
0 - 630		-	-	175
0 - 1000

 

Микрометры (ГОСТ 6507-78, ГОСТ 438-87) – для измерения наружных размеров деталей.

Микрометры могут быть следующих типов:

МК - гладкие для измерения наружных размеров изделий (Рисунок 9);

МЛ - листовые с циферблатом для измерения толщины листов и лент (Рисунок 23);

МТ - трубные для измерения толщины стенок труб ;

МЗ - зубомерные для измерения длины общей нормали зубчатых колес с модулем от 1 мм ;

МГ - микрометрические головки для измерения перемещения;

МП - микрометры для измерения толщины проволоки .

 

1 - скоба; 2 - пятка; 3 - микрометрический винт; 4 - стопор; 5 - стебель; 6 - барабан; 7 - трещотка (фрикцион)

 

Рисунок 9 – Микрометр гладкий для измерения наружных размеров изделий

 

Индикаторные нутромеры (ГОСТ 9244-75) с комплектом сменных измерительных вставок – для измерения внутренних размеров. Диапазон измерений от 3 до 260 мм для различных моделей приборов с точностью измерения от 0,05 мм до 0,1 мм.

1 - отсчётное устройство; 2 - ручка 3 - корпус 4 - мостик

 

Рисунок 10 – Схема индикаторного нутромера

 

Для контроля линейных размеров, отклонений форм и расположения поверхностей применяются индикаторы часового типа торцовые ИТ (ГОСТ 577-68), часовые (ГОСТ 577-68), рычажно-зубчатые (ГОСТ 5584-75), многооборотные (ГОСТ 9696-82). При измерениях индикаторы крепятся или перемещаются в стойке или штативе (ГОСТ 10197-70).

Индикаторы  изготавливают с диапазонами измерений: 0-2, 0-5, 0-10, 0-25 мм.

Индикаторы с диапазоном измерения 0-2 мм следует изготовлять двух исполнений:

ИЧ - с перемещением измерительного стержня параллельно шкале ;

ИТ - с перемещением измерительного стержня перпендикулярно шкале.

1 - корпус; 2 – циферблат; 3 - ободок; 4 - стрелка; 5 - указатель; 6 - гильза; 7 - измерительный стержень; 8 - измерительный наконечник; 9- указатель ноля допуска

 

Рисунок 11 – Индикатор с перемещением измерительного стержня параллельно шкале

 

 

3. Анализ способов ремонта деталей

 

В соответствии с назначением, характером и объемом выполняемых работ ремонт подразделяется на капитальный (КР) и текущий (ТР). При ремонте выполняются такие виды работ, как контрольно-диагностические, дефектовочные, разборочные, слесарные, механические, сварочные, кузовные, малярные и др.

Капитальный ремонт предназначен для регламентированного восстановления потерявших работоспособность автомобилей и агрегатов, обеспечения их ресурса до следующего капитального ремонта или списания не менее 80 % от норм для новых автомобилей и агрегатов. Капитальный ремонт осуществляется в соответствии с Единой системой конструкторской документации, предусмотренной действующими стандартами.

КР подвижного состава, агрегатов и узлов производится на специализированных ремонтных предприятиях, как правило, обезличенным методом, предусматривающим полную разборку объекта ремонта, дефектацию, восстановление или замену составных частей, сборку, регулировку, испытание.

Техническое состояние подвижного состава, агрегатов или узлов, сдаваемых в КР, и качество его выполнения должны соответствовать требованиям государственных стандартов и другой нормативно-технической документации на КР. Направление подвижного состава и агрегатов в КР производится на основании результатов анализа: их технического состояния с применением средств контроля (диагностирования) с учетом пробега, выполненного с начала эксплуатации или после КР; суммарной стоимости израсходованных запасных частей с начала эксплуатации и других затрат.

Капитальный ремонт агрегата предусматривает его полную разборку, дефектацию, восстановление или замену деталей с последующей сборкой, регулировкой и испытанием. Агрегат направляется в КР, если:

- базовая и основные детали (Таблица 8) требуют ремонта с полной разборкой агрегата;

- работоспособность агрегата не может быть восстановлена или ее восстановление экономически нецелесообразно путем проведения ТР.

Основные детали обеспечивают выполнение функциональных свойств агрегатов и определяют их эксплуатационную надежность. Поэтому восстановление основных деталей при капитальном ремонте должно обеспечивать уровень качества, близкий или равный качеству новых изделий.

К базовым или корпусным деталям относятся детали, составляющие основу агрегата и обеспечивающие правильное размещение, взаимное расположение и функционирование всех остальных деталей и агрегата в целом. Работоспособность и ремонтопригодность базовых деталей, как правило, определяют полный срок службы агрегата и условия его списания.

При капитальном ремонте должно обеспечиваться также восстановление до уровня новых изделий или близкого к нему: зазоров и натягов, взаимного расположения деталей (осей, плоскостей и т.п.), микро- и макрогеометрии рабочих поверхностей, структуры и твердости металла, форм и внешнего вида составных частей изделия. Направление подвижного состава и агрегатов на капитальный ремонт производится на основании результатов анализа их технического состояния с применением средств диагностики и учетом пробега, а также затрат на ТО и ремонт.

Для капитального ремонта регламентируются ресурс агрегата и автомобиля до первого и последующих капитальных ремонтов и продолжительность ремонта (в днях).

Автобусы и легковые автомобили направляются в КР при необходимости капитального ремонта кузова. Грузовые автомобили направляются в КР при необходимости капитального ремонта рамы, кабины, а также не менее трех других агрегатов в любом их сочетании.

В виде исключения допускается производство среднего ремонта автомобилей для их эксплуатации в тяжелых дорожных условиях. Средний ремонт автомобиля предусматривает: замену двигателя требующего капитального ремонта; диагностирование Д-2 технического состояния автомобиля и одновременное устранение выявленных неисправностей агрегатов с заменой или ремонтом деталей; окраску кузова; других необходимых работ, обеспечивающих восстановление исправности всего автомобиля. Средний ремонт проводится с периодичностью свыше одного года. Нормативы и рекомендации разрабатываются с учетом достигнутого уровня надежности конкретного семейства подвижного состава и приводятся во второй части Положения по этому семейству.

Подвижной состав подвергается, как правило, не более чем одному капитальному ремонту, не считая КР агрегатов и узлов до и после капитального ремонта автомобиля

КР полнокомплектного подвижного состава следует максимально ограничивать вплоть до полного исключения (в первую очередь грузовых

автомобилей и легковых автомобилей-такси) за счет замены агрегатов и узлов, требующих КР на исправные, взятые из оборотного фонда.

Рекомендации о сроках исключения КР полнокомплектных автомобилей приводятся во второй части Положения по конкретному семейству подвижного состава с учетом достигнутого уровня надежности кузова, кабины, рамы.

Номенклатура агрегатов и узлов, подлежащих КР на авторемонтных предприятиях в качестве товарной продукции, приведена в НТД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 – Перечень основных агрегатов автомобиля, их базовых и основных деталей

 

Агрегаты	Базовые (корпусные) детали	Основные детали
1	2	3
Двигатель с картером сцепления в сборе	Блок цилиндров	Головка цилиндров, коленчатый вал, маховик, распределительный вал, картер сцепления
Коробка передач	Картер коробки передач	Крышка картера верхняя, удлинитель коробки передач, первичный, вторичный и промежуточный валы
Карданная передача	Труба (трубы) карданного вала	Фланец-вилка, вилка скользящая
Задний мост	Картер заднего моста	Кожух полуоси, картер редуктора, стакан подшипников, чашка дифференциала, ступица колеса, тормозной барабан или диск, водило колесного редуктора
Гидромеханическая передача	Картер механического редуктора	Корпус двойного фрикциона, первичный, вторичный и промежуточный валы, турбинное и насосное колеса, реактор
Передняя ось	Балка передней оси или поперечина при независимой подвеске	Поворотная цапфа, ступица колеса, шкворень, тормозной барабан или диск
Кабина грузового автомобиля и кузов легкового автомобиля	Каркас кабины или кузова	Дверь, крыло, облицовка радиатора, капот, крышка багажника
Кузов автобуса	Каркас основания	Кожух пола, шпангоуты

 

 

 

 

Продолжение таблицы 8

Платформа грузового автомобиля	Основание платформы	Поперечины, балки
Рама	Лонжероны	Поперечины, кронштейны рессор
Рулевое управление	Картер рулевого механизма, картер золотника гидроусилителя, корпус насоса гидроусилителя	Вал сошки, червяк, рейка – поршень, винт шариковой гайки, крышка корпуса насоса гидроусилителя, статор и ротор насоса гидроусилителя
Подъемное устройство платформы автомобиля-самосвала	корпус гидравлического подъемника, картер коробки отбора мощности	Корпус насоса коробки отбора мощности

 

Текущий ремонт предназначен для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава с восстановлением или заменой отдельных его агрегатов, узлов и деталей (кроме базовых), достигших предельно допустимого состояния. При ТР допускается одновременная замена (комплектом) агрегатов, узлов и деталей, близких по ресурсу. Отработавшие агрегаты, узлы и детали направляются на специализированные производства для восстановления в качестве запасных частей и комплектования из них ремонтных комплектов.

Под ремонтными комплектами понимаются наборы агрегатов, узлов и деталей, необходимые для устранения неисправностей. Применение ремонтного комплекта должно исключать дополнительные потери рабочего времени на доводку его элементов и доставку недостающих деталей на рабочее место.

ТР должен обеспечивать безотказную работу отремонтированных агрегатов, узлов и деталей на пробеге не меньшем, чем до очередного ТО-2. Нормативы трудоемкости ТР подвижного состава приводятся в НТД. Для сокращения времени простоя подвижного состава ТР выполняется преимущественно агрегатным методом, при котором производится замена неисправных или требующих капитального ремонта агрегатов и узлов на исправные, взятые из оборотного фонда. Текущий ремонт может выполняться на АТП и специализированных сервисных и ремонтных предприятиях.

Замену агрегатов на подвижном составе, для которого предусмотрен полнокомплектный КР, следует производить с учетом их остаточных ресурсов.

Для ТР могут регламентироваться удельная трудоемкость, т.е. трудоемкость, отнесенная к пробегу автомобиля (чел.-ч/1000 км), а также суммарные удельные простои в ТР и на ТО (смен/1000 км). Кроме того, специальными нормативами на хозяйственном уровне могут регламентироваться затраты на ТО (на вид или удельные, руб./1000 км) с поэлементной разбивкой, например на оплату труда рабочих, на запасные части и материалы.

Нормативы количества оборотных агрегатов на автотранспортных предприятиях приведены в НТД. Меньшие значения количества оборотных агрегатов принимаются для подвижного состава, не бывшего в КР и имеющего пробег с начала эксплуатации не более 75 % от установленных нормативных пробегов; при годовом пробеге до 40 тыс. км для грузовых автомобилей и до 70 тыс. км – для автобусов и легковых автомобилей-такси.

Большие значения количества оборотных агрегатов принимаются для автомобилей, не бывших в капитальном ремонте, но имеющих пробеги с начала эксплуатации более 75 % от установленных нормативных пробегов; для капитально отремонтированных автомобилей или подвижного состава, у которого не менее трех основных агрегатов (в любом их сочетании) заменены на капитально отремонтированные; при годовом пробеге более 40 тыс. км для грузовых автомобилей и более 70 тыс. км для автобусов и легковых автомобилей-такси.

Предметный состав оборотного фонда определяется в зависимости от типа подвижного состава, условий работы автотранспортных предприятий, системы управления запасами и включает следующие основные агрегаты и узлы в сборе: двигатель, коробка передач, гидромеханическую передачу, задний мост, переднюю ось, рулевое управление, подъемное устройство платформы, коробку отбора мощности, а также узлы согласно НТД.

Оборотный фонд создается и поддерживается за счет поступления новых и отремонтированных агрегатов и узлов, в том числе и оприходованных со списанных автомобилей. Ответственность за содержание в исправном состоянии оборотного фонда несет производственно-техническая служба.

Для автобусов, автомобилей-такси и других видов подвижного состава, к которым предъявляются повышенные требования безопасности движения, рекомендуется регламентирование части работ ТР (планово-предупредительный ремонт) по предупреждение отказов:

- влияющих на безопасность движения (приложение);

- стоимость устранения которых ниже стоимости выполнения ремонта по потребности, включая убытки от простоев подвижного состава;

- наиболее часто возникающих при использовании автомобиля в конкретных условиях эксплуатации.

Часть операций текущего (планово-предупредительного) ремонта малой трудоемкости может выполняться совместно с техническим обслуживанием. Этот вид ремонта называется сопутствующим. Суммарная трудоемкость операций сопутствующего ремонта не должна превышать 15-20 % от трудоемкости соответствующего вида технического обслуживания. Перечень возможных работ сопутствующего ремонта автомобилей, допускаемых для выполнения при ТО-1 и ТО-2 приводится второй части Положения.

Перечни операций, периодичности и трудоемкости планово-предупредительного ремонта приводятся во второй части Положения по конкретному семейству подвижного состава.

Для обеспечения исправного состояния подвижного состава, с периодичностью 0,5-0,6 от пробега до КР проводится текущий ремонт, включающий:

- углубленный осмотр, контроль (диагностирование) технического состояния элементов кузова, кабины, рамы и установленных на них узлов;

- проведение по результатам контроля (диагностирования) необходимого ремонта: восстановление (замена) деталей и узлов, достигших предельного состояния; герметизация сварных швов и уплотнений; устранение вмятин и трещин на панелях и каркасе кузова, кабины и рамы; удаление продуктов коррозии; восстановление противокоррозионного покрытия кузова, кабины и рамы; окраска кузова, кабины и рамы автомобиля.

В умеренно-холодном, холодном и очень холодном климатических районах указанные работы выполняются перед наступлением холодного времени года.

Подвижной состав, не пригодный по своему техническому состоянию к дальнейшей эксплуатации и прошедший установленный амортизационный пробег (срок), подлежит списанию в установленном порядке. Списание подвижного состава, не прошедшего амортизационный пробег, производится в соответствии с инструкцией о списании. При списании подвижного состава агрегаты, узлы и детали, годные к дальнейшему использованию, должны оприходоваться в установленном порядке для пополнения оборотного фонда автотранспортных предприятий, а подлежащие капитальному ремонту (восстановлению) должны направляться на авторемонтные предприятия для восстановления в качестве товарной продукции.

Особенности ремонтных работ:

- выполняются, как правило, по достижении предельного состояния, т.е. по потребности;

- сравнительно большей по сравнению с ТО наработкой;

- выполнение осуществляется при частичной или полной разборке агрегата, автомобиля;

- значительная трудоемкость и стоимость;

- необходимо применение достаточно сложного специального и универсального оборудования (станочное, сварочное и др.).

Кроме того, в настоящее время имеет место так называемый восстановительный ремонт, целью которого является восстановление номинального уровня работоспособности, соответствующего показателям новых деталей. В зарубежной практике такой ремонт называется ремонтом, выполняемым в соответствии со спецификациями изготовителей.

Капитальный ремонт, как правило, выполняется на специализированных предприятиях, текущий ремонт - на самом АТП при наличии соответствующей производственно-технической базы, в специализированных предприятиях (авторемонтных заводах, мастерских, станциях технического обслуживания и др.).

 

Выбор рационального способа ремонта деталей. Долговечность отремонтированных дорожных машин в большей мере зависит от того, какими способами производится ремонт деталей и как он организован. Применение наиболее эффективных способов обеспечивает длительные сроки службы деталей, снижает расходование запасных частей, материалов, затраты труда.

Ремонт деталей в специализированных цехах и на заводах, хорошо оснащенных современным оборудованием, приспособлениями и инструментом, положительно влияет на качество ремонта и себестоимость.

При разработке технологического процесса ремонта детали сначала намечают всевозможные способы ремонта, а затем выбирают наиболее рациональный, который обеспечивает максимальный срок службы детали после ремонта и минимальную стоимость ремонта. Поэтому факторами,-влияющими на выбор способа ремонта, являются: конструктивно-технологические особенности и условия работы детали; величины дефектов на деталях; эксплуатационные свойства самих способов, определяющие долговечность отремонтированных деталей; производственные возможности и формы организации ремонтного предприятия; стоимость ремонта. Конструктивно-технологические особенности деталей определяются: их структурными характеристиками — геометрической формой и размерами, материалом и термообработкой, поверхностной твердостью, точностью изготовления и шероховатостью поверхности; характером сопряжения (типом посадки); условиями работы — характером нагрузки, видом трения, величиной износа за эксплуатационный период; техническими условиями на ремонт.

На основании учета всех этих факторов приходят к окончательному выбору способа восстановления деталей.

С точки зрения выбора наиболее рационального способа восстановления все детали можно разбить на группы.

Валы и оси, имеющие посадочные места под обоймы ролико-и шарикоподшипников, и другие детали, предельный износ которых не превышает 0,3 мм. Для восстановления посадочных мест применяются хромирование и осталивание для деталей небольшой длины. Для деталей средней и большой длины применяют вибродуговую наплавку.

Цилиндрические детали с предельным износом от 0,3 до 2,0 мм. В процессе восстановления таких деталей допустимо их значительное коробление или глубокое тепловое воздействие. Эти детали в большинстве случаев восстанавливают вибродуговой наплавкой. Для деталей небольшой длины и диаметра можно применять осталивание.

Цилиндрические детали с предельными износа-ми больше 2,0 мм и диаметром более 50 мм. К этим деталям относятся опорные катки, поддерживающие ролики и направляющие колеса гусеничных тракторов, оси отвалов и т. д. Наиболее эффективный способ их восстановления — наплавка под слоем флюса. Возможность применять электродуговую проволоку различных сортов и легировать наплавленный металл флюсом позволяет получить наплавленный слой достаточно высокой твердости без последующей термической обработки.

Стальные и бронзовые детали с износом, компенсируемым конструктивным запасом металла самой детали. К таким деталям относятся поршневые пальцы, всасывающие и выпускные клапаны, бронзовые втулки. Их можно восстановить пластической деформацией в горячем или холодном состоянии за счет перераспределения конструктивного запаса металла нерабочей части детали.

Стальные детали с местным износом на цилиндрических поверхностях. К этой группе относятся шлицевые валы с общим или местным износом шлицев, коромысла клапанов с износом бойков и др.

Такие детали восстанавливают ручной наплавкой изношенных мест, вибродуговой наплавкой или автоматической наплавкой под слоем флюса.

Чугунные детали с местным износом или трещинами. К этим деталям относятся головки блоков двигателей с изношенными поверхностями гнезд клапанов, корпуса водяных насосов и т. п. Их восстанавливают горячей газовой наплавкой, применяя в качестве материала чугунные прутки.

Чугунные корпусные детали с трещинами и пробоинами. К этой группе относятся блоки цилиндров, корпуса коробок передач, корпуса задних мостов и др. Основной способ восстановления таких деталей — холодная сварка. Трещины в нена-груженных стенках деталей устраняют композициями на базе эпоксидной смолы ЭД-6.

Детали из.алюминиевых сплавов с трещинами, коррозионными разрушениями, поломками и т. д. К ним относятся головки блоков двигателей, картеры и т. п. Эти детали восстанавливают сваркой с подогревом до 200—300 °Сие применением специальных флюсов, или бесфлюсовой сваркой деталей из алюминия и его сплавов.

Ножи грейдеров, скреперов, отвалов, щеки камнедробилок с износом рабочей (режущей) поверхности. Их восстанавливают наплавкой износостойкими сплавами.

Виды технологий ремонта деталей. В практике ремонтных предприятий применяют подефектную и маршрутную технологию ремонта деталей.

Сущность подефектной технологии ремонта заключается в том, что для устранения ряда дефектов, имеющихся в одной детали, на каждый дефект в отдельности составляется свой технологический процесс ремонта. В этом случае технологическая карта содержит столько технологических процессов, сколько дефектов имеет ремонтируемая деталь. Подефектная технология ремонта имеет следующие существенные недостатки: невозможность ремонта одноименных деталей по единому технологическому процессу и, как следствие, нецелесообразность применения специализированного оборудования и оснастки; возможность пропуска какого-либо дефекта; большие трудности в организации и планировании работы производственных участков.

Подефектная технология ремонта применяется в небольших ремонтных мастерских.

Сущность маршрутной технологии ремонта. Практика показывает, что дефекты на одноименных деталях машин, поступающих в ремонт, повторяются в определенных сочетаниях. Так, например, распределительный вал двигателя может иметь следующие дефекты, которые для удобства обозначим номерами: 1 —износ упорного штифта; 2 — изгиб вала; 3 — смятие резьбы; 4 — износ опорных шеек, допускающий обработку под ремонтные размеры; 5 — износ опорных шеек, превышающий предел последнего ремонтного размера; 6 — износ кулачков, допускающий шлифовку; 7 — износ кулачков, не допускающий шлифовку.
Указанные дефекты могут встречаться в сочетаниях, указанных в табл. 9.

Такое сочетание дефектов позволяет разработать технологический процесс ремонта распределительного вала не по каждому дефекту в отдельности, а по комплексу дефектов каждого сочетания, с которыми деталь поступает в ремонт.

Устранение этих дефектов предусматривается в определенной последовательности, называемой маршрутом. Детали одного наименования с определенным сочетанием дефектов ремонтируют по единому маршруту. Для деталей одного наименования при наличии нескольких сочетаний дефектов предусматривают разные маршруты. Каждому маршруту ремонта деталей присваивается порядковый номер. Номер маршрута назначает контролер, работающий на участке дефектации и сортировки. Количество маршрутов для каждого наименования деталей должно быть минимальным (не более пяти). В противном случае усложняется дефектация и сортировка деталей, так как требуется значительное количество стеллажей для их хранения, что вызывает увеличение площади складов. Кроме того, увеличение числа маршрутов усложняет организацию планирования контроля и учета ремонта деталей на заводе.

Технология ремонта деталей, разработанная согласно определенному маршруту, называется маршрутной. Таким образом, маршрутная технология представляет собой законченный технологический процесс ремонта деталей, предусматривающий наивыгоднейшую последовательность устранения комплекса дефектов, входящих в данный маршрут. Например, если для устранения дефектов, входящих в состав маршрута, требуется выполнение наплавочных, слесарно-механических и гальванических операций, то в маршрутной технологии должно быть предусмотрено вначале выполнение наплавочных операций по всем дефектам, затем слесарно-механических, гальванических и, наконец, отделочных механических операций. При маршрутной технологии для всех деталей, ремонтируемых по данному маршруту, последовательность операций является единой. Поэтому в данном случае исключается возможность пропустить устранение какого-либо дефекта или нарушить требуемую последовательность выполнения технологических операций. При маршрутной технологии упрощается учет ремонтного фонда деталей на складе, планирование ремонта деталей, а также улучшается качество ремонта.

Маршрутную технологию, в которой каждый маршрут предназначен для ремонта деталей одного наименования, называют поде-‘тальной. Подетальная маршрутная технология имеет следующие недостатки: для ее разработки требуются большие затраты времени, так как для деталей каждого наименования приходится по три — пять маршрутов; для ее осуществления необходимо изготавливать значительное количество сложной и дорогой оснастки, что становится экономически нецелесообразным.

В связи с этим заслуживает внимания более прогрессивная групповая маршрутная технология, сущность которой заключается в следующем. Технологический процесс ремонта разрабатывают на группу технологически сходных деталей нескольких наименований, характеризуемых общностью способов ремонта, формой ремонтируемых поверхностей, общностью оборудования и оснастки, а также имеющих общую последовательность операций и переходов.

Для разработки групповой маршрутной технологии детали всех наименований дорожной машины разбивают на классы и группы с учетом перечисленных признаков.

При групповой маршрутной технологии ремонта возрастают требования к качеству дефектации и сортировки деталей. Контролер-дефёктовщик должен определить не только дефекты деталей, но и правильно отнести деталь к определенной группе, после чего назначить номер маршрута. Применение групповой маршрутной технологии ремонта деталей позволяет: – увеличить серийность обрабатываемых деталей, что дает возможность шире применять прогрессивные способы и методы ремонта, а также механизировать и автоматизировать их; – создать переменно-поточные линии ремонта деталей, переналаживаемые в случае необходимости после обработки группы деталей;
осуществить преемственность в технологической документации, оборудовании и оснастке при переходе с ремонта дорожной машины одной модели на другую.
Маршрутная групповая технология улучшает организацию ремонтного производства, упрощает учет и планирование работ. При маршрутной технологии обеспечиваются условия для ремонта деталей промышленными методами с большим экономическим эффектом, поэтому эту технологию применяют на специализированных ремонтных предприятиях с большой производственной программой и при централизованном ремонте деталей.

Основные принципы разработки технологического процесса на ремонт детали. Технологический процесс — это часть производственного процесса, непосредственно связанного с ремонтом деталей, узлов, агрегатов и машины в целом. Так, технологический процесс сборки представляет собой часть производственного процесса, непосредственно связанного с последовательным соединением деталей в группы, узлы и агрегаты; технологический процесс ремонта детали представляет собой часть производственного процесса, связанного с изменением геометрической формы, размеров, шероховатости и твердости детали.

Поверхности детали, определяющие ее положение при установке, называются установочными базами. Эти поверхности могут быть цилиндрическими, коническими и плоскими. Установочные базы подразделяются на основные и вспомогательные (искусственные).

Основной базой называется такая поверхность детали, которая сопрягается с поверхностью другой детали, совместно работающей в собранной машине, и оказывает влияние на работу детали в механизме. Примерами основных баз являются посадочные места под подшипники качения в ступице, отверстия под вал зубчатых колес, отверстия под поршневой палец в поршнях, опорные поверхности картеров и т. п.

Вспомогательной базой называется поверхность детали, которая не сопрягается с поверхностью другой и не оказывает влияния на работу детали в механизме. Вспомогательная база создается специально для обработки поверхностей детали на металлорежущих станках. Вспомогательными базами могут быть центровые отверстия валов и осей, специальная выточка в юбке поршня, технологические отверстия в картерах и т. п.

Основные базы чаще всего подвергаются износу и поэтому использовать их при ремонте детали в качестве установочных баз можно только в крайних случаях, когда отсутствуют или трудно создать вспомогательные базы. При этом вначале выбирается наименее изношенная поверхность и относительно нее обрабатывается другая, более изношенная. Затем, ориентируясь на эту обработанную поверхность, окончательно доводят поверхность, принятую вначале за установочную. Наибольшей точности при механической обработке можно достигнуть в том случае, когда весь процесс обработки детали ведется на одной базе с одной установкой. Использование новой базы и установки связано со смещениями детали, что неизбежно вызывает изменение взаимного расположения ее осей и поверхностей относительно инструментов и станка.

Полностью обрабатывать деталь на одном станке, как правило, не представляется возможным, поэтому для достижения наибольшей точности обработки необходимо все дальнейшие установки на данном или другом станке производить на одной и той же базе. Если условия обработки таковы, что не представляется возможным использовать одну базу, должна быть выбрана такая обработанная поверхность, которая связана точными размерами с поверхностями; наиболее влияющими на работу детали в механизме. Обработку следует начинать с той поверхности, которая будет установочной базой для дальнейших операций. Для обработки этой установочной поверхности, т. е. для выполнения первой операции, в качестве базы приходится принимать необработанную поверхность, которая должна быть по возможности чистой, гладкой и ровной. Такую поверхность называют черновой базой. Обработку остальных поверхностей ведут в такой последовательности, при которой сначала обрабатывают менее точные, а затем более точные поверхности. Последней окончательной операцией должна быть обработка той поверхности, которая является наиболее точной.

Технологический процесс разрабатывается для того, чтобы получить наиболее экономичный способ обработки детали и качество, соответствующее техническим условиям. Основные требования, которые необходимо выдерживать при разработке технологического процесса, сводятся к тому, чтобы он осуществлялся с наиболее полным использованием оборудования, приспособлений и инструментов при наивыгоднейших режимах обработки.

 

Для разработки технологического процесса ремонта деталей необходимо знать:

– дефекты и их величину в ремонтируемых деталях;

– материалы деталей, их термическую обработку, номинальные и ремонтные размеры, требуемую шероховатость поверхностей, технические условия на ремонт.

 Эти данные берут из рабочего чертежа и технических условий на ремонт дорожной машины;
условия работы деталей (действующую на них нагрузку, условия смазки, скорость перемещения, температурный режим).

Для получения этих данных необходимо изучить конструкцию и принцип действия агрегата или дорожной машины, в состав которых входят ремонтируемые детали;
величину производственной программы ремонта деталей;
производственные возможности ремонтного предприятия (типы и количество оборудования, квалификацию рабочих).

Маршрутную технологию ремонта деталей разрабатывают в такой последовательности:
- устанавливают сочетание дефектов, входящих в каждый маршрут, определяют количество маршрутов, присваивают каждому из них номер. При разработке групповой маршрутной технологии необходимо также распределить детали на группы или воспользоваться имеющейся классификацией;
- определяют способы устранения отдельных дефектов по каждому маршруту. Выбор того или иного способа ремонта должен быть экономически обоснован;
- для каждого маршрута составляют план технологических операций в наиболее рациональной последовательности их выполнения. При этом особое внимание обращают на правильность выбора установочных баз.    Тепловые и слесарные операции (сварка, наплавка, правка) должны предшествовать чистовым операциям механической обработки (чистовому точению, шлифовке, доводке). При этом необходимо, чтобы партия деталей несколько раз не возвращалась на один и тот же участок для выполнения какой-либо операции. Например, если для устранения разных дефектов (износ шлицев и отверстий во фланце полуоси) необходимо выполнить наплавочные операции, то последние должны следовать в маршрутной технологии одна за другой (наплавка шлицев, заварка отверстий) так, чтобы они были осуществлены при одном заходе партии деталей на сварочный участок;
- разрабатывают каждую операцию технологического процесса: назначают оборудование, приспособления, инструмент; рассчитывают режимы обработки, нормы времени, расценки и устанавливают квалификацию работы.

Разработка технологического процесса ремонта или изготовления деталей предусматривает составление технологических карт на их обработку, в которых указываются необходимые общие данные, относящиеся к детали: наименование и номер детали, наименование и марка материала детали, количество деталей в партии, номер маршрута и пр. Основное место в технологической карте занимает изложение самого процесса обработки детали, включающее перечень операций и переходов, их содержание, номенклатуру цехов, где производится обработка, характеристику оборудования, приспособлений и инструментов и т. п. Технологический процесс ремонта детали оформляют в соответствии с требованиями Единой системы технологической документации (ЕСТД).

 

Правила оформления документации на процессы механической обработки. Маршрутная технологическая карта выполняется по форме согласно ГОСТ 3.1115—79. В маршрутную карту должны быть также занесены контрольные операции. При оформлении технологических карт должны соблюдаться определенные требования к заполнению отдельных граф. Последовательность операций и переходов обозначается порядковыми номерами, причем операции обозначаются римскими цифрами, а переходы— арабскими. Порядковые номера переходов даются для каждой операции самостоятельно, начиная с первого номера. Наименование операции формулируется кратко по виду обработки, например, наплавочная, токарная, фрезерная, сверлильная. Если в операции предусматривается обработка только поверхности, то указывают наименование обрабатываемой поверхности и вид обработки, например, сверление и развертывание отверстия под поршневой палец. Переходы описываются подробно и с указанием обрабатываемой поверхности, размеров и допусков, причем переходы записываются в повелительном наклонении, например, сверлить отверстие 0 20+0-3 мм на глубину 40 мм, подрезать торец и т. д. При необходимости даются установочные операционные эскизы с указанием способа крепления детали, положения режущих инструментов, направления вращения детали и подачи инструмента. На этих эскизах места обработки указывают толстыми линиями. При описании оборудования должны быть указаны его тип, марка и основная характеристика. Так, например, для токарно-винторезного станка указывают высоту центров и расстояние между центрами; для револьверного — диаметр отверстия в шпинделе и т. д. Для всех станков можно указывать мощности электродвигателей и пределы частоты вращения шпинделя в минуту. Для рабочего и измерительного инструментов указывают тип, размеры, наименование и номер ГОСТа. Профессию и разряд рабочего берут из тарифно-квалификационного справочника в соответствии с выполняемой работой.

 

Основные дефекты деталей и способы их устранения

Вид дефекта.	Сущность устранения дефекта	Способ устранения
Износ деталей Потеря свойств материала детали Отложение(наносы) на деталях Деформации разрушение деталей	Востановлениегеометрическо Формы и размера а)с нанесени ем слоя метала или другого материала на изношенною поверхность Б) без нанесения метала и других изнашивания поверхность востановление первоначально форме и широховатости поверхности востановления физико механических свойств материала детали . Очисткак детали . Востановление геометрической формы Востановление первоначальной плотности и прочности	Сварка (наплавка) плавлением ,напыление, метализация, электроконтактная приварка металического слоя. Электролитические металопокрытиеям, нанесение полиметров, термодиффузионное цинкования постановка промежуточных деталей обработка давлением термический метод обработки детали слесарно механическая обработка электрический способ обработки Термическое, термомеханическое, химикотермическая упрочняющие обработки поверхностно пластической деформирования, ультразвуковая обработка. Механическая,химическая электрохим. ультразвуковая и другие. Механическая правка, с использованием наклепа и деформация и возникающая при нагреве охлаждении заварка трещин и пробы пайка заделка клеями и смазками . Постановка накладок вставок

Существуют много способов ремонта изношенных деталей. К ним относятся:

 слесарная и механическая обработка,

сварка, пластическое деформирование,

склеивание, металлизация и на­пыление,

пайка,

 электрическое и химическое покрытие,

электрофизический и электрохимический метод,

применение полимер­ных материалов.

Ремонт детали слесарной обработкой включает в себя обра­ботку шабрением, притиранием, опиливанием и развертыва­нием. 

Обработка детали шабрением осуществляется при подгонке для получения ровной плоскостной поверхности, после того как деталь была обработана на строгальном или фрезерном станке или после операции опиловки ножовкой (пилой для металла).  

При шабрении с поверхности детали с помощью шабера (руч­ной или механический шабер изготовляется из инструменталь­ной стали марки У10, У12 с последующей закалкой до твердо­сти HRCo=60) снимается тонкий слой металла (0,002... €,0005 мм). Качество шабрения проверяется по числу пятен, приходящихся на квадрат размером 25x25 мм. Если число пя­тен на указанном квадрате равно 9, то это грубое шабрение, 16 — точное, 25 — очень точное.

Операция притирки (притирания) характеризуется примене­нием порошков или паст для обеспечения плотного прилегания одной детали к другой. Притирка применяется для создания герметических соединений, при этом припуск составляет 0,01... 0,02 мм. При проведении притирки используются абразивные порошки: кварц, толченое стекло, наждак, алмазный порошок, оксид хрома, карборунд и др. Порошки применяют в зависи­мости от твердости подгоняемых деталей. Например, для при­тирки стальных деталей используют корундовые и наждачные порошки. 

Широкое распространение при притирке, а также доводке имеют пасты ГОИ, которые наносятся на обрабатываемую по­верхность или на полированные круги, частота вращения кото­рых достигает 50 с-1, при этом оксидная пленка на выступаю­щих участках поверхности нарушается и как бы срезается с по­верхности металла.

Пасты ГОИ имеют различную абразивную способность (спо­собность снимать слой металла): грубые пасты — 37...17 мкм, средние —16...8, тонкие — 7...1 мкм»

При проведении операции притирки применяют смазывающе-охлаждающие жидкости (керосин, индустриальное масло, стеарин, бензин, скипидар). При притирке стальных деталей используют индустриальное масло, чугунных — керосин.

В последние годы в качестве притирочных материалов ис­пользуют алмазные порошки и пасты из крошки синтетических, алмазов, которые обеспечивают обработку поверхностей с вы­сокой твердостью.

Операция притирки состоит в том, что притирочную плиту смачивают керосином, вытирают чистой тряпкой и покрывают тонким слоем пасты. Притираемую деталь устанавливают в од­ном из углов плиты и перемещают в другой угол с легким рав­номерным нажимом.

Изделия цилиндрической формы притираются снаружи коль­цевыми притирками, а внутри — цилиндрическими раздвиж­ными.

При обработке деталей, имеющих диаметр отверстий от 5 до 15 мм, используют притиры из меди и латуни, при диаметрах более 15 мм — чугунные притиры.

Обработка опиливанием заключается в устранении погреш­ностей предыдущей обработки, снятии лишнего наплавленного-металла (при ремонтных работах) с детали. При грубом опиливании удаляют слой металла более 0,2 мм с помощью брусков или драчовых напильников (напильники с крупной на­сечкой), при тонком —слой не более 0,1 мм, применяя личные или бархатные напильники, а также надфили различных про­филей.

Способ ремонта детали механической обработкой заключа­ется в том, что с изношенной детали (направляющая, отверстие корпуса и др.) снимают минимально возможный слой для того, чтобы удалить следы износа и получить свободный или регла­ментированный ремонтный размер. Ремонтный размер — размер больше или меньше нормального, т. е. размера, который имеет деталь при изготовлении на заводе. Ремонтный предельно до­пустимый размер зависит от условий прочности и конструктив­ных особенностей детали. В соединениях вал — втулка, винт — гайка и др. механической обработке подвергается более дорого­стоящая деталь, а другая деталь заменяется новой, имеющей измененный (ремонтный) размер. Иногда применяются детали-компенсаторы: втулки, прокладки, накладки, шайбы.

Способ механической обработки позволяет осуществлять ре­монт резьбовых соединений вязальных машин, включая и бы­товые. В случае сорванной резьбы отверстие рассверливают и нарезают резьбу ремонтного размера, при этом болт, шпильку или винт подбирают большего диаметра (обычно следующего-стандартного размера).

Иногда применяют способ установки пробки, когда отвер­стие с сорванной резьбой рассверливают и нарезают новую резьбу на большем диаметре (для более плотного соединения проб­ки резьбу в отверстие нарезают неполную), после чего в отвер­стие завертывают пробку, имеющую внутреннюю резьбу под «болт или винт.

Заделка трещин небольшой длины и раковин на неответст­венных деталях (основание машины) может производиться с по­лностью штифтов. Деталь очищают от ржавчины или окалины м высверливают по концам трещины отверстия под резьбу с та­ким расчетом, чтобы не менее половины диаметра сверла выхо­дило за пределы трещины для предупреждения ее дальнейшего распространения. Затем размечают, накернивают центры отвер­стий и высверливают их, после чего нарезают резьбу в отвер­стиях и завертывают штифты, изготовленные из отожженного медного прута, по всей длине трещины. Выступающие концы штифтов зачеканивают и запиливают напильником. Чтобы при­дать детали герметичность, трещину пропаивают мягким при­поем и прокрашивают шов в цвет детали.

Большие трещины заделываются заплатами, которые крепят­ся винтами, если деталь стальная или чугунная, и заклепками, если деталь алюминиевая. Перед этой операцией деталь в зоне трещины очищают от грязи, ржавчины. Концы трещины засверливают для устранения дальнейшего ее распространения. Из листа мягкой стали, латуни, меди или алюминия вырезают за­плату, длина и ширина которой на 20...25 мм больше, чем ши­рина и длина трещины. На расстоянии до 10 мм от края и до 5 мм одно от другого сверлят отверстия под винты; если винты с потайными головками, то отверстия зенкуют.

После наложения изготовленной заплаты на трещину, как по шаблону, сверлят в детали отверстия меньшего диаметра и на­резают в них резьбу —соединение заплаты с деталью с помо­щью винтов.

Сварку применяют для заделки раковин, трещин, отколов, пробоин и приварки отломанных частей. Дуговая и газовая сварка получила наибольшее распространение. Перед сваркой поверхности деталей зачищают под сварочный шов с помощью шлифовальной (ручной) машины, металлической щетки, песко­струйного аппарата или напильника. Обезжиривание поверхно­стей осуществляется путем вываривания детали в растворе кар­боната натрия с последующим промыванием в теплой воде. Иногда обезжиривание проводят с помощью органических рас­творителей.

Перед сваркой трещины засверливают по концам, а заварку производят от конца трещины к середине или к краю детали короткими участками.

Раковины очищают до чистого металла, острые кромки скругляются. Заварку ведут небольшими валиками, перекрыва­ющими один другой.

Отломанные части скрепляют стяжками или хомутами, при этом оставляют зазор между ними для проникания расплавленного металла.

При установке заплат последняя должна иметь толщину,, равную завариваемой детали, по форме — круглая или прямо­угольная со скругленными углами, по размеру — на 2 мм* мень­ше завариваемого отверстия. Заплату вначале прихватывают* в нескольких местах, после чего заваривают крест-накрест. Пос­ле остывания сварного шва его обрабатывают заподлицо с по­верхностью детали.

При сварке стальных деталей применяют дуговую сварку металлическими электродами, газовая используется главным об­разом при сварке топких деталей толщиной до 3 мм.

Сварка чугунных деталей производится как дуговой, так и газовой сваркой тремя способами: с полным подогревом всей детали до температуры 700°С (горячая сварка), с неполным подогревом до температуры 450° С (полугорячая) и с местным-подогревом горелкой (холодная).

При сварке деталей из алюминия и его сплавов используют газовую или дуговую сварку с предварительным нагревом очи­щенной детали до температуры 240° С.

Восстановление изношенных деталей пластическим деформи­рованием включает осадку, раздачу, вытяжку, растяжку, прав­ку и накатку.

Восстановление размеров деталей осуществляется перемеще­нием части металла с нерабочих ее участков к изношенным по­верхностям.

Перечисленные операции производятся в холодном состоянии для деталей из низкоуглеродистых сталей,  цветных металлов» и сплавов с предварительным нагревом для средне  и высоко­углеродных сталей.

Осадка используется для получения наружного диаметра большего размера сплавных деталей и для уменьшения внутрен­него и увеличения наружного диаметра полных деталей за счет уменьшения их высоты. Эта операция применяется для восста­новления различных типов втулок при износе по внутреннему и наружному диаметру цапф, валов и осей и других деталей, когда износ не превышает 1 % диаметра. При посадке диаметр детали увеличивается на величину, равную износу и припуску на механическую обработку.

Раздачу используют для увеличения наружного диаметра за  счет увеличения внутреннего. Эту операцию применяют для вос­становления изношенных втулок (в том числе шлицевых), пу­стотелых валов и др. Операцию проводят в холодном состоянии, причем закаленные детали предварительно отпускают. После обжатия деталь обтачивают по наружному диаметру для полу­чения необходимого размера.

Вытяжкой увеличивают длину деталей (рычат, тяги, стерж­ни, штанги) за счет местного уменьшения их поперечного се­чения, которое осуществляется на небольшом участке путем приложения силы, перпендикулярной направлению удлинения. Вытяжку проводят в горячем состоянии детали (до 850 °С).

Растяжка также предназначена для увеличения длины дета­ли, при этом направление действующей силы совпадает с на­правлением удлинения.

Операция правки устраняет изгиб, скручивание и коробление детали, она предназначена для восстановления валов, ходовых винтов, осей, шатунов, тяг, балок, корпусов и др.

Правка производится с помощью домкратов, прессов, скоб, жувалд, молотков (стальные, медные, деревянные).

В зависимости от степени деформации и размеров детали правка проводится в .холодном состоянии детали или с предва­рительным нагревом. Крупные и сильно деформированные де­тали восстанавливаются горячей правкой, при этом деталь на­гревают до температуры 800 °С.

Правка местным наклепом осуществляется пневматическим молотком с шаровидной головкой. Выбор участка и степень  производится с учетом места изгиба и его размеров.

Накатка позволяет восстановить неподвижность посадок на шейках валов. Изношенную деталь закрепляют в центрах то­карного станка и обкатывают роликом с насечкой из стали мар­ки У12А или ШХ15. Накатка увеличивает диаметр детали на 0,4 мм. Если твердость детали небольшая (HRC 30), то накат­ку проводят в холодном состоянии. Последующим шлифованием обеспечивают получение требуемого размера.

Способ склеивания успешно применяется при ремонте метал­лических и неметаллических (деревянных) деталей для их скрепления, заделки трещин, раковин, пробоин, восстановления неподвижных посадок и резьбовых соединений.

 

Технологический процесс склеивания складывается из сле­дующих этапов:

- поверхности подготавливают к склеиванию, т. е. очищают от .грязи, тщательно обезжиривают и при необходимости механи­чески обрабатывают;

- приготавливают и наносят клей на поверхность (нанесение клея может производиться кистью или шпателем); следует об­ратить внимание на равномерность нанесения клея, отсутствие в нем пузырьков воздуха. Толщина клея около 0,1 мм, при за­делке пустот и зазоре между склеиваемыми деталями более 0,15 мм слои клея следует чередовать с прокладками из стекло­ткани или стеклотрикотажа; участки поверхности, не подлежа­щие склеиванию, изолируются слоем резинового клея, воска или мыла;

- совмещают склеиваемые поверхности и следят, чтобы не произошло их смещение (до отвердевания клея поверхности долж­ны поджиматься с помощью струбцин, прессов при давлению 0,3—1 МПа);

- проверяют склейку на прочность или герметичность;

- окончательно проводят механическую обработку;

- при склеивании могут применяться   следующие типы клея:: эпоксидные ЭД-6, ЭД-16, ЭД-20; БФ; карбонильный; ВСОТ.

Способ металлизации заключается в нанесении на поверх­ность изношенной детали частиц расплавленного металла с по­мощью струи воздуха или газа, при этом достигается толщина покрытия от 0,03 до 10 мм и более. С помощью металлизации; восстанавливают размеры поверхностей тел вращения, посадоч­ные отверстия, устраняют раковины, трещины, поры в корпусах, наносят износостойкие, антифрикционные, жаропрочные, анти­коррозийные и декоративные покрытия. Детали, которые под­вергаются ударным и знакопеременным нагрузкам, не подлежат восстановлению металлизацией ввиду хрупкости и малой проч­ности сцепления наносимого слоя с основным металлом. Метал­лизация цилиндрических деталей осуществляется на токарных, станках.

Технологический процесс металлизации состоит из следую­щих этапов:

подготавливают детали, т. е. очищают поверхности щеткой или шкуркой, обезжиривают (бензином, керосином, растворите­лем), механически обрабатывают детали для придания им не­обходимой геометрической формы, обеспечивают требуемую ше­роховатость поверхности для лучшего сцепления покрытия с ос­новным металлом дробеструйной обработкой, нарезанием рваной' резьбы шагом 0,75...1,25 мм драчовым напильником, насеканием зубилом, для деталей с твердостью свыше НВ 300 —электро-искровой или анодно-механической обработкой;

- наносят слой металла, при этом металлизатор должен быть, установлен так, чтобы обеспечить перпендикулярность струи наносимого металла к поверхности детали, вначале напыляют на участки с резкими переходами, после чего равномерно по всей поверхности. Толщина покрытия должна обеспечивать уст­ранение износа и припуск на обработку;

- производят механическую обработку напыленной детали об­тачиванием резцами из твердого сплава с охлаждением или шлифованием корундовыми кругами.

Восстановление деталей можно производить пайкой, которая применяется для соединения деталей, несущих малую нагрузку путем соединения подогретых металлических поверхностей с по­мощью расплавленного присадочного материала — припоя. При­пои подразделяют на мягкие и твердые. Мягкие припои пред­ставляют собой сплавы олова со свинцом и применяются для соединений, имеющих малую прочность; твердые применяют для соединений, к прочности швов которых предъявляются повы­шенные требования. Для высокопрочных соединений из меди, стали и чугуна применяют латунь, а для деталей из алюминие­вых сплавов—силумин. Флюсом при пайке служит прокален­ная бура или ее смесь с борной кислотой.

Подготовка поверхностей к паянию состоит в их подгонке, разделке кромок, очистке от грязи и окислов, обезжиривания, установке специальных приспособлений, нанесение флюса.

По окончании паяния швы зачищают от избытков припоя и промывают водой для удаления остатков флюса.

Электрические и химические покрытия используются для восстановления изношенных участков деталей, а также защиты их от коррозии. В некоторых случаях их используют в качестве декоративных покрытий.

Приведем основные виды покрытий и их краткие характе­ристики:

- хромирование (гладкое) придает детали высокую поверх­ностную твердость, износостойкость, теплостойкость (до темпе­ратуры 800 °С), стойкость к коррозии и кислотам; применяется для восстановления деталей с неподвижными посадкамш;

- пористое хромирование характеризуется наличием на поверх­ности пор канальчатого или точечного вида, что обеспечивает хорошую смачиваемость маслом и прирабатываемость; приме­няется для восстановления деталей, работающих при больших удельных давлениях, скоростях и температурах;

- никелирование характеризуется высокой поверхностной твер­достью и коррозийной стойкостью, применяется для восстанов­ления деталей и защиты от коррозии, а также для декоратив­ных покрытий.

Перед нанесением покрытия деталь шлифуют, иногда поли­руют для придания ей требуемой формы и доведения до необхо­димых размеров с учетом припуска на покрытие. Затем удаля­ют оксидные пленки и обезжиривают путем промывки в бензи­не или растворителе.

Восстановление деталей путем применения полимерных ма­териалов не требует сложного оборудования, сопровождается невысоким нагревом (до температуры 300°С), при этом допу­скается большой износ до 1,2 мм и в ряде случаев не требуется последующая механическая обработка. Применяются полимер­ные материалы для заделки трещин, вмятин, пробоин, раковин, для восстановления размеров изношенных деталей и противо­коррозийной защиты. Наиболее часто применяются следующие типы пластмасс:

- амидопласты (капрон, полиамидные смолы) используются для восстановления деталей типа втулок, вкладышей, цапф; кро­ме того, из них изготовляются методом центробежного литья зубчатые шестерни, ролики, кулачки;

- амидопласты обладают следующими свойствами: антифрикционность и антикоррозийность, высокая износостойкость, хоро­шая прирабатываемость и обрабатываемость резанием. Само­ твердеющие акрилопласты (акрилат, стиракрил) применяются для восстановления втулок и направляющих путем свободной заливки или под давлением и характеризуются хорошей адге­зией к металлам, высокой износостойкостью, хорошей обраба­тываемостью и стойкостью к агрессивным средам;

- фенопласты (текстолит, древеенослонетые пластики) приме­няются при восстановлении деталей путем запрессовки или вклеивания вкладышей и накладок. Фенопласты обладают хо­рошими антифрикционными и изоляционными свойствами, до­статочной прочностью;

- стеклопластики на основе эпоксидных смол характеризуются высокой прочностью, хорошей антикоррозиестойкостыо.

Перед нанесением покрытия детали очищают от грязи и ок­сидов, а также обезжиривают ацетоном или бензином.

Восстановление размеров изно­шенных деталей. При ремонте плас­тическим деформированием восста­новление размеров достигается за счет   перераспределения   металла   с нерабочих элементов деталей на из­ношенные. Процесс восстановления размеров деталей состоит из подго­товки детали, деформирования и обработки   после   деформирования.

Подготовка деталей к деформи­рованию включает отжиг или высо­кий отпуск обрабатываемых поверх­ностей перед холодным деформиро­ванием или нагрев их перед горячим деформированием. Стальные детали с твердостью до HRС_э30, а также детали из цветных металлов подвер­гаются деформированию в холодном состоянии без предварительной тер­мообработки. Во всех остальных случаях производится термообработ­ка деталей перед холодным дефор­мированием или нагрев перед горя­чим деформированием.

Обработка деталей после дефор­мации сводится к механической об­работке восстанавливаемых поверх­ностей до требуемых размеров. При необходимости применяют также термическую обработку.

Пластическое деформирование деталей с целью восстановления из­ношенных поверхностей осуществ­ляют осадкой, раздачей, обжатием, вытяжкой   и   накаткой   (Рисунок 12).

 

 

а - осадка; б - раздача; в - обжатие; г - вытяжка; д - накатка; Р - усилие; - деформация

 

Рисунок 12 - Виды обработки, применяемые при ремонте деталей пластическим деформированием

 

Осадку применяют для уменьше­ния внутреннего или увеличения на­ружного диаметра полых деталей, а также увеличения наружного диа­метра сплошных деталей за счет уменьшения их длины (Рисунок 13 а). Осадку втулок из цветных металлов производят в специальных приспособлениях (Рисунок 13) в хо­лодном состоянии. Если после осадки предусмотрена механическая обра­ботка внутренней поверхности втул­ки, то размер пальца, ограничиваю­щего деформацию втулки по вну­треннему диаметру, принимают на 0,3 мм меньше, чем диаметр оконча­тельно обработанного отверстия. Уменьшение высоты втулок, воспри­нимающих большие нагрузки, до­пускается не более чем на 5...8 %, а для втулок менее нагруженных — на 10...15 %.

Осадкой восстанавливают также размеры стальных деталей — шейки валов, расположенные на концах деталей, толкатели клапанов и др. Деформацию деталей при этом про­изводят    в    специальных    штампах

при нагреве до температуры ковки. На рисунке 44 показано приспособле­ние для осадки толкателя при восста­новлении его цилиндрической по­верхности.

Раздачей восстанавливают на­ружные размеры полых деталей за счет увеличения их внутренних раз­меров    (Рисунок 13 б).  

1 - пуансон; 2 - палец; 3 - деталь; 4 - втулка; 5 - матрица

 

Рисунок 13 - Приспособление для осадки втулок

 

1 - пуансон; 2 - матрица; 3 - ремонтируемая де­таль

 

Рисунок 14 - Схема приспособления для осадки толкателей клапанов

 

Раздачу применяют при восстановлении на­ружной поверхности поршневых пальцев, посадочных поверхностей под подшипники чашек дифферен­циала, наружных посадочных по­верхностей труб полуосей и др.

Раздачу деталей производят сфе­рическими прошивками в холодном состоянии. Если деталь подверга­лась закалке или цементации, то их перед раздачей подвергают отжигу или высокому отпуску, а после раз­дачи восстанавливают первоначаль­ную термическую обработку.

Обжатие применяют для умень­шения внутреннего диаметра полых деталей за счет уменьшения их на­ружного диаметра (Рисунок 13 в). Этим способом можно восстанавливать втулки из цветных металлов, отверстия в проушинах рулевых сошек, рычагах поворотных цапф и т. п.

При восстановлении конусного отверстия в проушине рулевой сош­ки ее нагревают до 900...950 °С и обжимают в горячем состоянии, ис­пользуя специальное приспособле­ние (Рисунок 15). При обжатии с на­гревом металл детали изменяет свою  структуру, поэтому после деформа­ции ее подвергают повторной тер­мической обработке. Механическая обработка отверстия производится конусной разверткой до необходи­мого размера.

 

 

1 - верхняя обжимка; 2 - сошка; 3 - нижняя об­жимка

 

Рисунок 15 - Приспособление для обжатия конус­ного отверстия рулевой сошки:

 

После ремонта деталей раздачей и обжатием их необходимо прове­рить на отсутствие трещин.

Вытяжка применяется для увели­чения длины деталей за счет мест­ного обжатия (Рисунок 13 г). Этим способом восстанавливают длину всевозможных тяг, толкателей и. дру­гих деталей. Деформацию произво­дят чаще всего в холодном состоя­нии.

Накатка применяется для ком­пенсации износа наружных цилинд­рических поверхностей деталей за счет выдавливания металла из вос­станавливаемой поверхности (Рисунок 13 д). Накаткой восстанав­ливают посадочные поверхности цапф, валов коробок передач и дру­гих деталей.

В процессе накатки необходимо получить восстановленную поверх­ность с высокой несущей способно­стью без нарушения структуры ме­талла при минимальном уменьшении размеров опорной поверхности. Вы­сота подъема металла на сторону не должна превышать 0,2 мм, а уменьшение опорной поверхности - не более 50 %.

Накаткой можно ремонтировать детали с твердостью не более HRС_э 30. Если твердость выше, то деталь подвергается отпуску. Накат­ку производят зубчатым роликом с шагом зубьев 1,5...1,8 мм. Режим накатки для стальных деталей с твер­достью HRС_э 25...30 рекомендуется следующий: скорость вращения де­тали 15 м/мин, продольная подача 0,6 мм/об, поперечная подача 0,1 мм/об, охлаждение машинным маслом. Накатку следует применять при восстановлении поверхностей деталей, воспринимающих удельную нагрузку не более 7 МПа.

Оценивая пластическое дефор­мирование как способ ремонта деталей, можно отметить следующие его преимущества: простоту технологи­ческого процесса и применяемого оборудования, особенно при выпол­нении деформирования деталей в холодном состоянии; высокую эко­номическую   эффективность   процесса, так как отсутствуют дополнитель­ные расходы материалов, а трудо­емкость работ небольшая. К недо­статкам этого способа следует отне­сти ограниченность номенклатуры ремонтируемых деталей, невозмож­ность их повторного ремонта и не­которое снижение механической прочности деталей.

Восстановление формы деталей. В процессе эксплуатации многие де­тали автомобилей теряют свою пер­воначальную форму вследствие де­формаций от изгиба и кручения. Этот дефект деталей устраняется правкой, которая является одним из видов пластического деформирова­ния. Правке подвергают балки пе­редних мостов, детали рамы, колен­чатые и распределительные валы, шатуны   и   многие   другие   детали.

При ремонте автомобилей приме­няют два способа правки: правку статическим нагружением (под прес­сом) и правку наклепом. Подавляю­щее большинство деталей правят под прессом в холодном состоянии. Для того чтобы при правке получить требуемую остаточную деформацию детали, ее перегибают в обратном направлении с прогибом, в 10...15 раз большим первоначального.

При холодной правке под прес­сом возникают внутренние напряже­ния, которые при работе деталей складываются с напряжениями от рабочих нагрузок и вызывают вто­ричные деформации. Для повышения стабильности правки и увеличения несущей способности деталей их подвергают после правки терми­ческой обработке.

На рисунке 16 показано влияние температуры t нагрева деталей из стали 45 при выдержке в течение 1 ч на восстановление несущей способ­ности Н их после правки. Как видно из рисунка 46, при нагреве детали до 400...500 °С ее несущая способность восстанавливается до 90 %. Тако­му нагреву можно подвергать лишь детали, термообработка которых при изготовлении выполнялась при тем­пературе не ниже 450...500 °С. Стабилизация правки деталей, подвер­гаемых закалке ТВЧ (коленчатые валы, распределительные валы и др.), должна производиться при температуре не выше 180...200 °С. Такая стабилизация восстанавли­вает несущую способность деталей только до 60...70 %. Правка под прессом снижает усталостную проч­ность деталей на 15...20 %.

 

Рисунок 16 - Влияние температуры нагрева дета­лей после правки на восстановление их несу­щей способности

 

Правка наклепом не имеет недо­статков, присущих правке деталей статическим нагружением. Правку наклепом производят пневматичес­ким молотком с закругленным бой­ком путем нанесения ударов по не­рабочим поверхностям деталей. Так, например, правку коленчатых валов производят наклепом щек (Рисунок 17). Преимуществами правки наклепом являются стабильность прав­ки во времени, высокая точность (до 0,02 мм), высокая производи­тельность, отсутствие снижения уста­лостной прочности деталей.

 

 

Рисунок 17  -  Схема   правки   коленчатого   вала наклепом щек

 

Восстановление механических свойств материала деталей. Многие детали автомобилей при их исполь­зовании и ремонте различными спо­собами утрачивают свою первона­чальную усталостную прочность и износостойкость. Восстановить эти свойства можно путем поверхностно­го пластического деформирования (наклепа) деталей. Наклеп повыша­ет поверхностную твердость слоя ме­талла и создает в нем благоприят­ные остаточные напряжения. Бла­годаря такой обработке повышается усталостная прочность деталей и их износостойкость.

К числу наиболее распространен­ных способов упрочнения деталей поверхностным пластическим дефор­мированием относятся обкатка ра­бочих поверхностей деталей ролика­ми и шариками, чеканка, алмазное выглаживание, дробеструйная об­работка и др.

Обкатка роликами и шариками применяется для упрочнения наруж­ных и внутренних поверхностей де­талей. Обкатывание наружных по­верхностей производится на токар­ных станках при помощи специаль­ного инструмента — накатки, кото­рая устанавливается на суппорте станка и прижимается к детали за счет поперечной подачи. При такой обработке достигается требуемая точность размеров деталей, высокое качество обработки с шероховато­стью R_a0,16...0,32 мкм и повыша­ется на 20...30 % усталостная проч­ность деталей.

Наиболее эффективным способом упрочнения галтелей на валах явля­ется чеканка. При этом методе на­клеп на упрочняемых поверхностях создается при помощи бойков, при­водимых в движение при помощи специальных приспособлений.

К числу весьма эффективных ме­тодов упрочнения деталей поверх­ностным пластическим деформиро­ванием относится алмазное выгла­живание. Сущность процесса алмаз­ного выглаживания заключается в обработке  поверхностного  слоя  детали инструментом, рабочей частью которого является сферическая по­верхность кристалла алмаза с ради­усом закругления 1...3 мм. Алмаз устанавливается в наконечнике, ко­торый входит в пружинную оправку, закрепленную в резцедержателе суп­порта токарного станка. Режим об­работки алмазным выглаживанием рекомендуется следующий: подача 0,02...0,06 мм/об, скорость выглажи­вания 40...100 м/мин, усилие прижи­ма алмазного наконечника к детали 150...300 Н. Обработка ведется за один проход. Алмазное выглажи­вание позволяет получить Ra0,04...0,08 мкм, повысить твер­дость на 25...30 %, износостой­кость — на 40...60 % и усталостную прочность — на 30...60 %.

При восстановлении пружин, рес­сор, торсионных валов с целью повы­шения их усталостной прочности при­меняют дробеструйную обработку механическими или пневматическими дробемётами. В механических дробемётах дробь выбрасывается вращаю­щимся с большой скоростью бара­баном, а в пневматических — струей сжатого воздуха под давлением 0,5....0,6 МПа. При обработке деталей применяют стальную или чугунную дробь диаметром 0,5...1,5 мм. Режим обработки деталей рекомендуется следующий: скорость полета дроби 60...100 м/с, время обработки 3...10 мин. При этом режиме накле­панный слой имеет глубину до 1 мм.

 

 

4 Проектирование технологического процесса ремонта детали

 

Технoлoгический процесс вoсстaнoвления деталей - это процесс, сoдержaщий целенaпрaвленные действия по изменению oпределеннoгo сoстoяния детали с целью вoсстaнoвления его эксплуaтaциoнных свойств. Перед разработкой технологического процесса восстановления детали необходимо выбрать (или восстановить) базы для обработки, учитывая следующее: поверхности, являющиеся базовыми, обрабатываются в первую очередь; поверхности, связанные с точностью относительного положения (соосность, перпендикулярность, параллельность осей), обрабатываются с одной установки; стараться использовать базы завода-изготовителя; стремиться к постоянству баз при проведении всех или большинства операций; при выборе основных баз необходимо использовать рабочие поверхности; при выборе вспомогательных баз выбирают неизношенные поверхности.

При вoсстaнoвлении детали прoхoдят пoследoвaтельнo ряд oперaций в следующем порядке:

1) В первую очередь выполняются пoдгoтoвительные oперaции (oчисткa, oбезжиривaние, прaвкa, вoсстaнoвление бaзoвых пoверхнoстей);

2) Мехaническaя oбрaбoткa, кoтoрaя преднaзнaченa для устранения дефектов, oбрaзoвaвшихся в процессе эксплуaтaции, или придания прaвильнoй геoметрическoй формы изношенным пoверхнoстям, в том числе специaльнoй (например, при электрoдугoвoм напылении нaрезкa «рвaнoй» резьбы, фрезерoвaние кaнaвoк и т. п.);

3) Нaрaщивaние изношенных пoверхнoстей (нaплaвкa, напыление и пр.). При этом в первую очередь выполняют oперaции, при кoтoрых детали нaгревaют до высoкoй температуры (свaркa, нaплaвкa, термическая oбрaбoткa). Если неoбхoдимo, то детали пoдвергaют втoричнoй правке. Затем выполняют oперaции, не требующие нaгревa деталей (хрoмирoвaние, железнение и пр.);

4) Окoнчaтельнaя oбрaбoткa (тoкaрнaя, фрезерная, слесaрнaя и пр.);

5) Кoнтрoльные oперaции нaзнaчaют в конце технoлoгическoгo прoцессa и после выполнения нaибoлее ответственных oперaций.

Запись oперaций прoизвoдится крaткo, например: 05 — термическая (отпуск шлицев); 10 — тoкaрнaя (срезание шлицев); 15 — нaплaвoчнaя (вибрoдугoвaя нaплaвкa пoверхнoсти под шлицы); 20 — тoкaрнaя (oбтaчивaние пoверхнoсти под шлицы); 25 — фрезерная (щлицефрезернaя); 30 — слесaрнaя (зaгoтoвкa ленты под три изношенные шейки) и т. п.

После разработки схемы технологического процесса для операций, связанных с восстановлением поверхности, выполняют эскизы и разделяют операции на переходы.

Обычно выделяют следующие виды технологических процессов (ТП):

- единичный;

- типовой;

- групповой.

Единичный ТП – это процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства.

Типовой ТП – это процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой ТП – это процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Разрабатываемый технологический процесс вне зависимости от вида должен быть прогрессивным, т.е. учитывать последние достижения науки и техники, позволяющие повысить качество изделия, сократить трудоемкость и себестоимость изготовления.

Исходная информация для разработки ТП делится на:

- базовую;

- руководящую;

- справочную.

К базовой относится информация, содержащаяся в конструкторской документации на изделие, и программа выпуска изделий.

К руководящей можно отнести информацию, содержащуюся в государственных и отраслевых стандартах, производственных инструкциях и указаниях вышестоящих организаций, материалы по выбору технологических нормативов и т.п.

К справочной относится информация, содержащаяся в справочниках, каталогах, паспортах оборудования, альбомах компоновочных решений, описаниях прогрессивных методов изготовления и ремонта и т.п.

Выбор основных этапов и задач зависит от метода, вида ТП и конкретных условий производства. В общем случае для обработки резанием можно предложить следующую последовательность этапов и задач:

1. Анализ исходных данных. В этот этап включают предварительное ознакомление с назначением и конструкцией изготовляемого изделия, обработку изделия на технологичность, определение количественных характеристик выпуска изделия.
2. Выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиска аналога единичного процесса. На этом этапе изделие оформляется по технологическому классификатору, по коду изделие относят к действующему типовому, групповому, единичному ТП.
3. Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления. Определяется вид исходной заготовки, разрабатывается технико-экономическое обоснование выбора исходной заготовки.
4. Выбор технологических баз. Выявляются основные конструкторские базы, выбираются черновые и чистовые технологические базы.
5. Составление технологического маршрута обработки. Определяется последовательность технологических операций. Определяются группы и типы технологического оборудования.
6. Разработка технологических операций. Определяется число и последовательность рабочих ходов и переходов, приходящихся на каждую поверхность и деталь в целом. Предварительно выбираются средства технологического оснащения. Определяются межоперационные припуски и допуски, нормы времени на обработку, разряд работ и себестоимость операций. Окончательно выбираются СТО.
7. Расчет экономической эффективности ТП для выбора оптимального варианта.
8. Оформление технологических процессов.

Рабочий чертеж детали имеет конструкторский код, структура которого предусматривает код организации разработчика, код классификационной характеристики и порядковый регистрационный номер.  Классификационная характеристика имеет пять уровней деления:

- класс;

- подкласс;

- группа;

- подгруппа;

- вид.

Технолог, основываясь на технологическом классификаторе, формирует технологический код детали. Технологический код оформляется отдельно для различных методов обработки. Полимерные материалы и детали с покрытием имеют свой технологический классификатор.

Технологический классификатор включает в себя вид детали по технологическому процессу, размерную характеристику, группу материала, вид исходной заготовки, квалитет точности наружных и внутренних поверхностей, шероховатость наружной поверхности, характеристику зубчатого зацепления, характеристику термической обработки и весовую характеристику.

Общая схема конструкторско-технологического кода обработки резанием, за исключением кода организации разработчика и порядкового номера, имеет 20-значную структуру: 6 знаков – код конструкторской классификации и 14 знаков – код технологической классификации.

Выбор оптимального варианта технологического процесса возможен только при применении САПР-Т. Достоверность решения во многом зависит от принятой математической модели технологического процесса. Под такой моделью понимают систему математических соотношений, описывающих с требуемой точностью изучаемый объект и его поведение в действительных производственных условиях. Математические модели подразделяются на табличные, сетевые и перестановочные. Для описания математических моделей используются теория множеств, теория графов, математическая логика, математическое программирование и др.

Для оформления технологических процессов имеются документы основного и вспомогательного назначения.

Основные документы общего и специального назначения. Документы общего назначения: титульный лист, рабочий чертеж детали или карта его эскизов, технологическая инструкция. Число и наименование специальных документов зависит от вида технологического процесса и типа производства, но наибольшее распространение получили следующие документы: маршрутная карта; карта технологического процесса; операционная карта; карта наладки инструментов; карта эскизов; и т.п. к вспомогательным относятся документы, непосредственно не связанные с технологическим процессом, например карта эскизов на проектирование технологической оснастки, акт внедрения технологического процесса.

При восстановлении должны быть обеспечены требуемые размеры, форма, взаимное расположение поверхностей и осей, шероховатость поверхности и др. параметры детали.

Общие принципы проектирования технологического процесса восстановления деталей предполагает выбор наиболее рациональных технологических способов устранения дефектов и построение общей оптимальной последовательности технологических операций.

Общая последовательность операций предполагает следующий порядок их проведения:

- устранение общей деформации детали;

- восстановление технологических баз;

- подготовительные операции перед нанесением металлопокрытий или полимерных материалов;

- нанесение покрытий;

- черновая обработка восстановленных поверхностей;

- чистовая обработка восстановленных поверхностей;

- финишные операции;

- контроль качества;

- мойка детали.

При подефектной технологии проектирования отделяют технологические процессы, каждый из которых нацелен на устранение одного или нескольких связанных друг с другом дефектов.

При восстановлении конкретной детали, имеющей несколько дефектов, выполняют последовательно технологические процессы. По устранению каждого конкретного дефекта. В этом случае устраняют все имеющиеся у данной детали дефекты, но не обеспечивается оптимальная последовательность технологических операций. Это может проводить к лишним затратам и не обеспечивает стабильное качество продукции.

Маршрутная технология предполагает общую последовательность всех операций по устранению всего комплекса дефектов. При этом обеспечивается высокое и стабильное качество восстановления деталей.

Важным вопросом для обеспечения качества восстанавливаемых деталей является назначение оптимальных финишных операций, формирующих окончательно микрорельеф поверхности и обеспечивающих необходимую точность их обработки.

При решении вопроса базирования деталей, при выполнении технологических операций их обработки, необходимо в максимальной степени использовать основные технологические базы, используемые при производстве этих деталей.

 

4.1 Схема технологического процесса

 

В нашем случае одним из основных дефектов шестерни первой передачи является износ шлицев.

Для того чтобы устранить этот дефект мы будем использовать такой метод восстановления детали, как наплавка.

Наплавка — это нанесение слоя металла на поверхность заготовки или изделия посредством сварки плавлением. Различают наплавку восстановительную и изготовительную.

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

Изготовительная наплавка служит для получения многослойных изделий. Такие изделия состоят из основного металла (основы) и наплавленного рабочего слоя. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придает особые заданные свойства: износостойкость, термостойкость, коррозионную стойкость и т.д. Таким образом наплавку производят не только при восстановлении изношенных, но и при изготовлении новых деталей машин и механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах. Восстановлению подлежат корпусные детали различных двигателей внутреннего сгорания, распределительные и коленчатые валы, клапаны, шкивы, маховики, ступицы колес и т.д. наплавку можно производить почти всеми известными способами сварки плавлением. Каждый способ наплавки имеет свои достоинства и недостатки. Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:

1) Минимальное проплавление основного металла;

2) Минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;

Занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

Однако не все способы наплавки могут обеспечить выполнение предъявляемых требований. Выбор способа наплавки определяется возможностью получения наплавленного слоя требуемого состава и механических свойств, а также характером и допустимой величиной износа. На выбор способа наплавки оказывают влияние размеры и конфигурация деталей, производительность и доля основного металла в наплавленном слое. Несмотря на невысокие показатели приведенных характеристик ручная дуговая наплавка штучными электродами является наиболее универсальным способом, пригодным для наплавки деталей различных сложных форм и может выполняться во всех пространственных положениях.

Для наплавки используют электроды диаметром 3 - 6 мм. При толщине наплавленного слоя до 1,5 мм применяются электроды диаметром 3 мм, а при большей толщине — диаметром 4 - 6 мм. Для обеспечения минимального проплавления основного металла при достаточной устойчивости дуги плотность тока составляет 11-12 А/мм².

Основными достоинствами ручной дуговой наплавки являются универсальность и возможность выполнения сложных наплавочных работ в труднодоступных местах. Для выполнения ручной дуговой наплавки используется обычное оборудование сварочного поста.

К недостаткам ручной дуговой наплавки можно отнести относительно низкую производительность, тяжелые условия труда из-за повышенной загазованности зоны наплавки, а также сложность получения необходимого качества наплавленного слоя и большое проплавление основного металла.

Для ручной дуговой наплавки применяют как специальные наплавочные электроды, так и обычные сварочные, предназначенные для сварки легированных сталей (ГОСТ 1005-75). Выбор электрода для наплавки определяется составом основного металла.

Например, для наплавки слоя низколегированной стали с содержанием углерода менее 0,4 % применяются электроды следующих марок: 03Н-250У; ОЗН-ЗООУ; ОЗН-350У; ОЗН-400У и др. В маркировке буква Н обозначает "наплавочный". Для наплавки слоя низколегированной стали с содержанием углерода более 0,4 % применяются электроды: ЭН60М, ОЗШ-3, 13КН/ЛИВТ и др.

При дуговой наплавке неплавящимися электродами применяются лише присадочные прутки по ГОСТ 21449-75: Пр-С1; Пр-С2; Пр-С27; ПрВЗК; Пр-ВЗК-Р и др. (Пр — обозначает пруток).

Для восстановления размеров изношенных деталей помимо электродов и присадочных прутков применяют наплавочные проволоки Нп-30; Нп-40; Нп-50 и т.д. Для наплавки штампов применяют легированные наплавочные проволоки Нп-45Х4ВЗФ, Нп-45Х2В8Т и др. (Нп — обозначает наплавочная).

Для износостойкой наплавки широкое применение находят порошковые проволоки в соответствии с ГОСТ 2601-84. Например, для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками применяют порошковые проволоки следующих марок: ПП-Нп-200Х12М; ПП-Нп-200Х12ВФ и т.д. (ПП - обозначает проволока порошковая).

Для плазменной наплавки комбинированной дугой вольфрамовым электродом широко применяются наплавочные порошки. Порошки изготавливаются на основе железа, никеля и кобальта. По ГОСТ 21448-75 выпускаются порошки на основе железа типа "сормайт": ПГ-С1; ПГ-УС25; ПГ-С27; ПГ-АН1. Порошки на основе никеля выпускаются трех марок: ПГ-СР2; ПГ-СРЗ; ПГ-СР4. Порошки на основе кобальта выпускаются также трех марок: ПР-К60ХЗОВС; ПН-АН35; ПГ-ЮК-1.

В качестве источников питания плазменной дуги при наплавочных работах чаще применяются серийные выпрямители: ВД-306, ВД-303, ВДУ-504, ВДУ-505; ВДУ-506, ИПН-160/100 и др. При электродуговой наплавке в качестве источников питания могут быть использованы и сварочные трансформаторы.

Схема технологического процесса восстановления втулки шестерни первой передачи представлена в таблице 10.

 

Таблица 10 – схема технологического процесса восстановления шестерни первой передачи

05	Моечная. Мойка и очистка Моечная машина
10	Сушильная. Сушка детали Сушильный аппарат
15	Дефектовочная. Выявление трещин Магнитоэлектрический дефектоскоп
17	Слесарная. Выпрессовка дефектной втулки и запрессовка новой
20	Токарная. Обработка торцов втулки– базирование по втулке. Токарный станок
22	Токарная. Удаление изношенных шлицев шестерни – базирование по втулке. Токарный станок
25	Наплавочная. Наплавка шлицев. Установка для автоматической наплавки
30	Фрезерная. Обработка шлицев шестерни Фрезерный станок
35	Контрольная. Проверка геометрических размеров шлицев шестерни первой передачи. Стенд
40	Контрольная. Проверка правильности осуществления процесса обработки. Комплексный контроль.
45	Моечная. Мойка и очистка Моечная машина

 

4.2 Нормирование операций, связанных с восстановлением поверхностей деталей

Норма штучно-калькуляционного времени для слесарной операции связанной с выпрессовкой старой втулки и запрессовкой новой составляет 6 минут.

Норма штучно-калькуляционного времени для токарной операции определяется по формуле:

 

                                                       (1)

 

 - основное время, мин.;

 - вспомогательное время, мин.;

 - доля времени, приходящаяся на обслуживание рабочего места, %;

 - доля времени, приходящаяся на отдых и личные нужды, %;

 - подготовительно-заключительное время (примерно 20 мин.);

 - объем партии деталей (=100 шт.)

 

 мин.

 

Для последующей токарной обработки используем те же нормы времени, что и для первой токарной операции.

Норма штучно-калькуляционного времени для наплавочной операции определяется по формуле:

 

                                                                 (2)

 

 - площадь поперечного сечения шва, мм²;

 - длина шва, мм;

 - плотность наплавляемого металла, г/см³, =7,8;

 - коэффициент разбрызгивания металла, =0,9

 - коэффициент расплавления детали, =8 г/Ач;

 - сварочный ток, А, =80 А;

 - коэффициент, учитывающий сложность работы, = 1,5.

 

 

Вспомогательное время на установку, поворот и снятие шестерни при наплавке принимаем 0,35 мин.

Дополнительное время принимаем 0,1 мин.

Подготовительно-заключительное время на партию из 100 штук деталей 0,2 мин.

Таким образом, общее время на наплавку шлицев одной шестерни составляет 2,62 мин.

Нормы времени для фрезерной операции принимаем из расчета 8 минут на одну шестерню.

Вывод: общее время на восстановление одной втулки составляет 32,4 мин, а на партию из 100 деталей 3240 минут.

 

4.3 Оценка затрат на восстановление деталей

 

Оценка затрат на восстановление деталей группируется в себестоимости через следующие калькуляционные статьи:

 

 

 - стоимость материалов, потребляемых для восстановления детали;

 - основная заработная плата производственных рабочих по тарифу с учетом премий, кроме премий из прибыли;

 - дополнительная заработная плата, определяется с учетом К_зпд

 - отчисления на социальные страхования;

, ,  - соответственно объем накладных цеховых, общезаводских расходов и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования;

 - прочие расходы.

 

 руб.

 

Состав и последова­тельность	Наименова­ние операций	Раз­ряд ра­бот		tшт	Прямые расходы				Накладные расходы			Сф	Вероят­ность появле­нии дефек­тов	Свд
Восстановить шестерни первой передачи	Слесарная	IV	44,1	6	-	8,98	0,67	0,65	3,44	2,48	2,61	18,83	0,3	5,65
	токарная	IV	44,1	7,9	-	11,83	0,88	0,85	4,54	3,27	3,44	24,80	0,3	7,44
	токарная	IV	44,1	7,9	-	11,83	0,88	0,85	4,54	3,27	3,44	24,80	0,3	7,44
	наплавочная	IV	44,1	2,6	21,3	3,89	0,29	0,28	1,49	1,08	1,13	29,46	0,3	8,84
	фрезерная	IV	44,1	8	2,5	11,98	0,89	0,86	4,59	3,31	3,48	27,61	0,3	8,28
Итого				32,4	23,8	48,5	3,6	3,5	18,6	13,4	14,1	125,5	0,3	37,65

 

 

Заключение

 

В курсовой работе проанализированы конструктивные и технологические особенности втулки шестерни первой передачи ГАЗ 24, рассмотрены способы установления дефектов и средства контроля, а так же проанализированы способы его ремонта.

Особое внимание при ремонте втулки шестерни первой передачи уделено наплавке. Курсовая работа содержит технологию наплавки и ее описание. Разработана схема технологического процесса наплавки, так же выполнено её нормирование и рассчитана экономическая эффективность. По заключению расчётов был сделан вывод о том, что ремонтировать втулку шестерни первой передачи методом наплавки целесообразно.  

В данной курсовой работе имеется графическая часть, представленная схемой технологического процесса наплавки втулки шестерни первой передачи и расчёт его себестоимости.

 

Список использованных источников

 

1 Руководства по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля «Волга» ГАЗ 24-10./ под ред. Кудрявцева Ю. В. – М.: Издательство Колесо, 2000. – 196 с.

2 Шадричев, В. А. Основы технологии автостроения и ремонта автомобилей [Текст] : учеб. для вузов / В. А. Шадричев . - СПб. : Машиностроение, 1976. - 560 с. : ил.

3 Ремонт автомобилей: Учеб. для вузов / под ред. Л.В. Дехтеринского . - М. : Транспорт, 1992. - 296 с. : ил.

4 Хасанов, Р.Х. Основы технической эксплуатации автомобилей: Учебное пособие. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. – 193 с.

 

Скачать: 2.rar