Тема: Разработка универсального стенда для обкатки и испытания двигателей

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. 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» [1].
В условиях производства готовых изделий в связи с имеющимися отклонениями 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.
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» [5].
«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» [4].
«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» [4].
Купить

В начале исследования была поставлена цель - разработка универсального стенда для обкатки и испытания двигателей с возможностью обкатки на стенде большого числа марок двигателей (грузовых, тракторов и легковых автомобилей), за счет разработки подвижной рамы стенда.
В результате выполнения работы было сделано следующее:
• рассмотрены методы оценки качества приработки двигателей, оборудование и оснастка для обкатки двигателей;
• выполнен обзор существующих конструкций стендов для обкатки двигателей;
• выполнена разработка универсального стенда для обкатки и испытания двигателей;
• рассмотрены условия работы агрегата, возможные неисправности и методы их устранения;
• разработан технологический процесс обкатки двигателя;
• разработаны мероприятия безопасности и экологичности проекта;
• рассчитаны технико-экономические показатели по конструкторской разработке. Балансовая стоимость проектируемого универсального стенда для обкатки получилась ниже стоимости базового стенда и за счет уменьшения времени на подготовительно - заключительные операции и, следовательно, увеличения производительности, прирост прибыли составил 321287,6 руб., при капитальных дополнительных вложениях 27822,35 руб. Вследствие этого, срок окупаемости капитальных дополнительных вложений составит 0,11 лет. Исходя из вышесказанного видно, что экономическая эффективность проектируемого изделия выше экономической эффективности базового стенда, следовательно, внедрение его в производство будет целесообразно.
Купить