Помощь студентам в учебе
Разработка универсального стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей
|
Содержание
Введение 6
1 Испытание двигателей 10
1.1 Методы определения качества приработки 10
1.2 Оборудование и оснастка для обкатки двигателей 12
2 Поиск аналогов разрабатываемой конструкции 17
2.1 Обоснование в необходимости информационного поиска 17
2.2 Исследование достигнутого уровня вида техники 18
2.3 Составление регламента патентно-информационного поиска 18
2.4 Анализ результатов информационного поиска и разработка нового
технического объекта 24
2.5 Исследование предложенного объекта техники на наличие критериев
патентоспособности 25
2.6 Исследование предложенного усовершенствованного стенда 25
3 Разработка стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей 27
3.1 Техническое задание 27
3.2 Техническое предложение 28
3.3 Расчеты основных элементов конструкции 31
3.4 Руководство по эксплуатации стенда для обкатки двигателя 35
4 Технологический процесс обкатки двигателя 36
4.1 Условия работы агрегата, возможные неисправности и методы их
устранения 36
4.2 Разработка технологической карты 38
5 Безопасность и экологичность стенда для обкатки двигателей легковых
автомобилей 41
5.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей 41
5.2 Определение профессиональных рисков 43
5.3 Способы снижения профессиональных рисков 44
5.4 Пожарная безопасность стенда для обкатки двигателей легковых
автомобилей 48
5.5 Экологическая безопасность стенда для обкатки двигателей легковых
автомобилей 51
6 Экономическая эффективность дипломного проекта 53
6.1 Расчет себестоимости проектируемого узла автомобиля 53
6.2 Расчет коммерческой эффективности проекта 63
Заключение 73
Список используемой литературы и используемых источников 74
Приложение А Спецификация 78
Введение 6
1 Испытание двигателей 10
1.1 Методы определения качества приработки 10
1.2 Оборудование и оснастка для обкатки двигателей 12
2 Поиск аналогов разрабатываемой конструкции 17
2.1 Обоснование в необходимости информационного поиска 17
2.2 Исследование достигнутого уровня вида техники 18
2.3 Составление регламента патентно-информационного поиска 18
2.4 Анализ результатов информационного поиска и разработка нового
технического объекта 24
2.5 Исследование предложенного объекта техники на наличие критериев
патентоспособности 25
2.6 Исследование предложенного усовершенствованного стенда 25
3 Разработка стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей 27
3.1 Техническое задание 27
3.2 Техническое предложение 28
3.3 Расчеты основных элементов конструкции 31
3.4 Руководство по эксплуатации стенда для обкатки двигателя 35
4 Технологический процесс обкатки двигателя 36
4.1 Условия работы агрегата, возможные неисправности и методы их
устранения 36
4.2 Разработка технологической карты 38
5 Безопасность и экологичность стенда для обкатки двигателей легковых
автомобилей 41
5.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей 41
5.2 Определение профессиональных рисков 43
5.3 Способы снижения профессиональных рисков 44
5.4 Пожарная безопасность стенда для обкатки двигателей легковых
автомобилей 48
5.5 Экологическая безопасность стенда для обкатки двигателей легковых
автомобилей 51
6 Экономическая эффективность дипломного проекта 53
6.1 Расчет себестоимости проектируемого узла автомобиля 53
6.2 Расчет коммерческой эффективности проекта 63
Заключение 73
Список используемой литературы и используемых источников 74
Приложение А Спецификация 78
Качество продукции затрагивает жизненные интересы человека и включает в себя комплекс показателей назначения и использования: технических, эстетических, эргономических, экономических. надежности. Для тракторов, автомобилей и особенно важна группа показателей надежности, в первую очередь это безотказность и долговечность. Следует иметь ввиду, что показатели надежности реализуются в конкретных условиях эксплуатации, которыми во много м определяется их величина. В хозяйствах с нормальным уровнем технической эксплуатации обеспечиваются более высокие показатели надежности, чем в рядовых условиях эксплуатации. Поэтому оценка качества изготовления или ремонта двигателей затруднена из-за существенного отличия фактических уровней технического использования факторов и автомобилей в хозяйствах.
Процесс эксплуатации с изделием происходят изменения технических, эстетических и экономических показателей. Показатели надежности имеют более тесную функциональную взаимосвязь с продолжительностью эксплуатации. Изменение надежности двигателя за жизненный цикл и роль в этом обкатки показаны на рисунке 1.
Потенциальный уровень надежности (точка 1) закладывается при проектировании двигателя (когда обосновывается схема, проводятся расчеты рабочего процесса, принимаются конструкторские решения по системам смазки, охлаждения и топливоподачи, рассчитываются детали, подбираются износостойкие материалы и покрытия, обосновываются технические условия на изготовление деталей, сборку, обкатку и испытание двигателей). Обоснованность и прогрессивность конструкторской проработки и технологии изготовления определяют величину показателей надежности.
В реальных заводских условиях из-за имеющихся отклонений в технологическом процессе изготовления деталей и сборки двигателей, а также недостаточного качества комплектующих изделий уровень надежности
снижается (линия 1-2). В процессе технологической заводской и последующей эксплуатационной обкатки надежность повышается (линия 2¬3), так как снижается интенсивность износа сопрягаемых деталей, выявляются и устраняются приработочные отказы.
ТО - технологическая обкатка; ЭО - эксплуатационная обкатка; ПО - полная обкатка
Рисунок 1 - Схема изменения уровня надежности автотракторных двигателей по стадиям жизненного цикла
Естественно, что в зависимости от качества технологии изготовления (ремонта) и поставленной задачи обеспечения уровня эксплуатационной годности технологический процесс обкатки может быть организован по- разному, поэтому его вклад в обеспечение уровня надежности может существенно различаться. В частности, продолжительность обкатки меньше на предприятиях-изготовителях, нежели на ремонтных предприятиях, так как на них обеспечивается более высокое качество деталей и сборки сопряжений.
«В условиях эксплуатации из-за естественного изнашивания происходит неизбежное снижение (линии 3-4) надежности двигателей, так как увеличиваются зазоры и уменьшаются натяги в сопряжениях, накапливаются усталостные повреждения в деталях. В реальных условиях эксплуатации из-за неполного проведения технического обслуживания интенсивность потерь надежности значительно выше, чем при нормальной эксплуатации, когда полностью обеспечивается весь цикл предупредительных работ» [4].
«При ремонте двигателя должна восстанавливаться близкая к первоначальной надежность (точка 5). В соответствии с ГОСТ 18523-79 «Дизели тракторные и комбайновые. Технические условия на сдачу в капитальный ремонт и выпуск из капитального ремонта» и ГОСТ 22581-77 «Автомобили и их составные части, выпускаемые из капитального ремонта. Общие технические требования» межремонтный ресурс и средняя наработка на отказ должны быть не менее 80 % этих показателей для новых двигателей. Вследствие отклонений в технологии ремонта межремонтная фактическая надежность снижается (линия 5-6), частично эти потери компенсируются технологической и эксплуатационной обкаткой (линия 6-7). Влияние технологического процесса обкатки на эксплуатационную надежность значительно больше для отремонтированных двигателей, собранных из деталей более низкого качества, чем для новых двигателей» [5].
При эксплуатации отремонтированных двигателей происходит снижение (линия 7-8) уровня надежности, причем более интенсивное, чем у новых двигателей. Это объясняется более низким техническим потенциалом отремонтированных двигателей, а зачастую ухудшением технического обслуживания. После этого повторяется цикл ремонт-эксплуатация или проводится списание (точка 8) двигателя
Задачами технологической обкатки являются:
- подготовка поверхностей деталей к восприятию эксплуатационных нагрузок;
- выявление и устранение отказов, возникающих из-за отклонений в качестве запасных частей, в технологии ремонта деталей, сборки сопряжений и узлов двигателей.
В целях решения первой задачи применяется ряд технологических мероприятий, позволяющих не только повысить степень приработки, но и сократить продолжительность стендовой обкатки. Подбор рациональных нагрузочно-скоростных режимов, обкаточных масел и присадок к маслу и топливу является одной из главных предпосылок повышения качества приработки сопряжений двигателей.
В целях решения второй задачи выполняется подбор таких режимов нагружения и продолжительность стендовой обкатки, чтобы большинство отказов, заложенных при ремонте двигателей, выявлялось в период технологической обкатки. Оптимальная технология полной обкатки двигателей должна определяться не только условиями обеспечения заданных технических характеристик и показателей надежности, но и соображениями экономической целесообразности.
Процесс эксплуатации с изделием происходят изменения технических, эстетических и экономических показателей. Показатели надежности имеют более тесную функциональную взаимосвязь с продолжительностью эксплуатации. Изменение надежности двигателя за жизненный цикл и роль в этом обкатки показаны на рисунке 1.
Потенциальный уровень надежности (точка 1) закладывается при проектировании двигателя (когда обосновывается схема, проводятся расчеты рабочего процесса, принимаются конструкторские решения по системам смазки, охлаждения и топливоподачи, рассчитываются детали, подбираются износостойкие материалы и покрытия, обосновываются технические условия на изготовление деталей, сборку, обкатку и испытание двигателей). Обоснованность и прогрессивность конструкторской проработки и технологии изготовления определяют величину показателей надежности.
В реальных заводских условиях из-за имеющихся отклонений в технологическом процессе изготовления деталей и сборки двигателей, а также недостаточного качества комплектующих изделий уровень надежности
снижается (линия 1-2). В процессе технологической заводской и последующей эксплуатационной обкатки надежность повышается (линия 2¬3), так как снижается интенсивность износа сопрягаемых деталей, выявляются и устраняются приработочные отказы.
ТО - технологическая обкатка; ЭО - эксплуатационная обкатка; ПО - полная обкатка
Рисунок 1 - Схема изменения уровня надежности автотракторных двигателей по стадиям жизненного цикла
Естественно, что в зависимости от качества технологии изготовления (ремонта) и поставленной задачи обеспечения уровня эксплуатационной годности технологический процесс обкатки может быть организован по- разному, поэтому его вклад в обеспечение уровня надежности может существенно различаться. В частности, продолжительность обкатки меньше на предприятиях-изготовителях, нежели на ремонтных предприятиях, так как на них обеспечивается более высокое качество деталей и сборки сопряжений.
«В условиях эксплуатации из-за естественного изнашивания происходит неизбежное снижение (линии 3-4) надежности двигателей, так как увеличиваются зазоры и уменьшаются натяги в сопряжениях, накапливаются усталостные повреждения в деталях. В реальных условиях эксплуатации из-за неполного проведения технического обслуживания интенсивность потерь надежности значительно выше, чем при нормальной эксплуатации, когда полностью обеспечивается весь цикл предупредительных работ» [4].
«При ремонте двигателя должна восстанавливаться близкая к первоначальной надежность (точка 5). В соответствии с ГОСТ 18523-79 «Дизели тракторные и комбайновые. Технические условия на сдачу в капитальный ремонт и выпуск из капитального ремонта» и ГОСТ 22581-77 «Автомобили и их составные части, выпускаемые из капитального ремонта. Общие технические требования» межремонтный ресурс и средняя наработка на отказ должны быть не менее 80 % этих показателей для новых двигателей. Вследствие отклонений в технологии ремонта межремонтная фактическая надежность снижается (линия 5-6), частично эти потери компенсируются технологической и эксплуатационной обкаткой (линия 6-7). Влияние технологического процесса обкатки на эксплуатационную надежность значительно больше для отремонтированных двигателей, собранных из деталей более низкого качества, чем для новых двигателей» [5].
При эксплуатации отремонтированных двигателей происходит снижение (линия 7-8) уровня надежности, причем более интенсивное, чем у новых двигателей. Это объясняется более низким техническим потенциалом отремонтированных двигателей, а зачастую ухудшением технического обслуживания. После этого повторяется цикл ремонт-эксплуатация или проводится списание (точка 8) двигателя
Задачами технологической обкатки являются:
- подготовка поверхностей деталей к восприятию эксплуатационных нагрузок;
- выявление и устранение отказов, возникающих из-за отклонений в качестве запасных частей, в технологии ремонта деталей, сборки сопряжений и узлов двигателей.
В целях решения первой задачи применяется ряд технологических мероприятий, позволяющих не только повысить степень приработки, но и сократить продолжительность стендовой обкатки. Подбор рациональных нагрузочно-скоростных режимов, обкаточных масел и присадок к маслу и топливу является одной из главных предпосылок повышения качества приработки сопряжений двигателей.
В целях решения второй задачи выполняется подбор таких режимов нагружения и продолжительность стендовой обкатки, чтобы большинство отказов, заложенных при ремонте двигателей, выявлялось в период технологической обкатки. Оптимальная технология полной обкатки двигателей должна определяться не только условиями обеспечения заданных технических характеристик и показателей надежности, но и соображениями экономической целесообразности.
В целях выполнения поставленной цели работы ВКР была выполнена разработка универсального стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей.
В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:
- рассмотрены методы определения качества приработки, а также оборудование и оснастка для обкатки двигателей;
- проведен поиск аналогов разрабатываемой конструкции стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- выполнена конструкторская разработка стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- составлены техническое задание и предложение;
- выполнен расчет основных элементов конструкции стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- рассмотрены условия работы двигателя внутреннего сгорания, возможные неисправности и методы их устранения;
- предложен технологический процесс обкатки двигателя, общая трудоемкость 1,08 чел.-ч., исполнитель слесарь по ремонту автомобилей пятого разряда;
- рассмотрена безопасность и экологичность стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- определена экономическая эффективность спроектированной конструкции стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей. По полученным данным можно говорить о возможности его применения на станциях технического обслуживания, АТП и БЦТО, имеющих разномарочный подвижной состав, самостоятельно выполняющих различные виды ремонта и имеющих технологическую потребность в послеремонтной обкатке и испытании агрегатов.
В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:
- рассмотрены методы определения качества приработки, а также оборудование и оснастка для обкатки двигателей;
- проведен поиск аналогов разрабатываемой конструкции стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- выполнена конструкторская разработка стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- составлены техническое задание и предложение;
- выполнен расчет основных элементов конструкции стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- рассмотрены условия работы двигателя внутреннего сгорания, возможные неисправности и методы их устранения;
- предложен технологический процесс обкатки двигателя, общая трудоемкость 1,08 чел.-ч., исполнитель слесарь по ремонту автомобилей пятого разряда;
- рассмотрена безопасность и экологичность стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей;
- определена экономическая эффективность спроектированной конструкции стенда для обкатки двигателей легковых автомобилей. По полученным данным можно говорить о возможности его применения на станциях технического обслуживания, АТП и БЦТО, имеющих разномарочный подвижной состав, самостоятельно выполняющих различные виды ремонта и имеющих технологическую потребность в послеремонтной обкатке и испытании агрегатов.