ВВЕДЕНИЕ 7
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО РЕМОНТУ АЗОТИРОВАННЫХ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ АВТОМОБИЛЕЙ КАМАЗ 9
1.1. Азотированный коленчатый вал КАМАЗ 10
1.2. Коленчатый вал КАМАЗ, упрочненный токами высокой частоты 12
1.3. Свойства азотированных коленчатых валов 13
1.4. Анализ дефектов коленчатых валов КАМАЗ. Причины выхода из строя ... 14
1.5. Исследование ремонтопригодности коленчатых валов двигателей КАМАЗ 18
1.6. Конструктивно-технологические мероприятия по повышению
ремонтопригодности коленчатого вала 21
1.7. Задачи разработки способа ремонта азотированного коленчатого вала
двигателя КАМАЗ-740.50 Евро-2 22
1.7.1. Ремонт коленчатого вала. Удаление упрочненного слоя 22
1.7.2. Упрочнение коленчатого вала после шлифовки шеек на глубину более 0,5 мм 23
Выводы по разделу 24
РАЗДЕЛ 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И СПОСОБОВ РЕМОНТА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ .... 25
2.1. Шлифовка коленчатых валов 26
2.2. Наплавка 28
2.3. Электрохимический метод обработки 30
2.4. Термическая обработка 35
2.5. Химико-термическая обработка 37
Выводы по разделу 39
РАЗДЕЛ 3. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 40
3.1. Удаление азотированного упрочненного слоя коленчатого вала КАМАЗ
электрохимическим методом 41
3.2. Индукционная закалка токами высокой частоты 51
3.3. Финишная обработка коленчатого вала двигателя КАМАЗ 57
3.4. Технический проект участка ремонта коленчатых валов 59
3.5. Выводы по разделу 60
РАЗДЕЛ 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 61
4.1. Анализ экономической целесообразности проекта 62
4.2. Существующие проблемы ремонта 63
4.2.1. Износ абразивного материала шлифовального станка 63
4.2.2. Отсутствие закаленного слоя коленчатого вала после шлифовки на глубину
более 0,5 мм 64
4.3. Технико-экономическая оценка участка по ремонту коленчатого вала 65
4.3.1. Расчет стоимости основных производственных фондов 65
4.3.2. Расчет заработной платы ремонтных рабочих 66
4.3.3. Расчет амортизационных отчислений 68
4.3.4. Расчет цеховых отчислений 69
4.3.5. Суммарная смета годовых затрат 70
4.3.6. Итоговые технико-экономические показатели 71
4.3.7. Прибыль от деятельности 72
4.4. Выводы 72
РАЗДЕЛ 5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 74
5.1. Характеристика участка 75
5.2. Требования безопасности при работе с абразивным и эльборовым
инструментом (ГОСТ 12.3.028-82) 75
5.3. Опасные и вредные производственные факторы на рабочем месте
шлифовщика 79
5.4. Требования безопасности перед началом работы 80
5.5. Расчет поступления в помещение вредных выделений 85
5.6. Требования пожарной безопасности 87
5.7. Расчет освещенности 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 93
Затраты на обеспечение работоспособности автомобилей за весь срок службы в несколько раз превышают затраты на их изготовление. Значительная доля затрат и простоев в ремонте приходится на двигатель (до 30%), в том числе на кривошипно-шатунный механизм (до 25%). К сожалению одной из основных причин таких затрат является использование стратегии устранения отказов, что в среднем в 5-7 раз дороже, чем при предупреждении отказов. Для снижения затрат на ремонт целесообразна профилактическая стратегия.
В процессе эксплуатации автомобилей происходит изменение их технического состояния, основными причинами которого являются изнашивание, усталостное разрушение, пластическая деформация, коррозия. Пластическая деформация и усталостное разрушение являются следствием конструктивно-технологических недоработок или нарушения правил эксплуатации. Указанные явления вызывают, в том числе, задир шеек коленчатого вала из-за проворачивания вкладышей, а также разлом коленчатого вала, что является одной из основных причин ремонта двигателей КАМАЗ- 740.50 Евро-2.
Надежная работа коленчатого вала зависит в основном от толщины масляной пленки в сопряжении вкладыш-шейка вала, перепада температур, наличия абразивных частиц, работы элементов системы подачи масла. Причинам проворачивания шатунных и коренных вкладышей посвящено большое количество работ, однако проблема задира шеек, ремонтопригодности коленчатого вала, снижения эксплуатационных затрат, выявления и устранения причин проворачивания вкладышей полностью не решена до настоящего времени.
Простои автомобилей КАМАЗ вызванные отказами двигателей, характеризуются главным образом проворачиванием вкладышей и необходимости ремонта или замены коленчатого вала. Эксплуататорами автомобилей предпринимаются определенные меры по выполнению требований завода-изготовителя, касающихся организации технического обслуживания, применению моторных масел, защиты двигателя от попадания пыли и других. В свою очередь конструктора ввели ряд улучшений в конструкцию двигателя, направленных на повышение эффективности очистки масла от абразивных частиц. Однако проведённые мероприятия не исключили отказов двигателей КАМАЗ из-за выхода из строя коленчатого вала.
Анализу причин проворачивания вкладышей, как основного источника неисправности кривошипно-шатунного механизма посвящены многие работы. В них утверждается связь отказов подшипников коленчатого вала с износными характеристиками, определяющими величины предельных износов шеек и вкладышей. Исследованию путей снижения затрат на поддержание автомобиля в технически исправном состоянии в процессе эксплуатации посвящены многочисленные работы таких ученых: М.А. Масино, Н.И. Иващенко, Ф.Н. Авдонькина, М.А. Григорьева, Н.Я. Говорущенко, Н.С. Ханина, А.Г. Липкинда, В.А. Шадричесва, А.И. Липгарта, Е.С. Кузнецова, И.Е. Дюмина, Г.В. Крамаренко.
Обозначим цель и объект исследования:
Целью дипломного проекта является разработка технологии и участка ремонта азотированных коленчатых валов двигателей КАМАЗ 740.50 Евро-2.
Объект исследования: азотированный коленчатый вал двигателей КАМАЗ 740.50 Евро-2., кривошипно-шатунный механизм, система смазки.
Предмет исследования: невозможность использования коленчатого вала двигателей КАМАЗ 740.50 Евро-2 после шлифовки шеек на глубину более 0,25 мм.
Научная новизна состоит в разработке оригинальной методики ремонта, позволяющей восстанавливать азотированный коленчатый вал двигателей КАМАЗ Евро-2.
Практическая ценность: разработана методика восстановления азотированных коленчатых валов двигателей КАМАЗ 740.50 Евро-2. Имеет ценность для завода-изготовителя, фирменных сервисных центров и ремонтных заводов. Это позволит:
а) повысить надежность двигателей 2УЖпЗЖЙЖЙ0. 00.00.00 ПЗ
б) значительно уменьшить стоимость ремонта автомобилей.
4. Бежанов Б. Н. Пневматические механизмы. М., 1957.251 с.
5. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. и др. Безопасность жизнедеятельности. - Москва: Изд-во «Высшая школа», 1999. -448с.
6. В.В. Петросов Ремонт автомобилей и двигателей. М. Издательский центр Академия, 2007 г., 3-е издание.
7. Восстановление деталей машин: Справочник / Ф.И. Пантелеенко, В.П. Лялякин, В.П. Иванов, В.М.Константинов; Под ред. В.П. Иванова.-М.: Машиностроение, 2003.-672с.
8. Восстановление изношенных деталей автоматической вибродуговой наплавкой. Челябинск, Кн. Изд., 1956.-207с.
9. Герц Е. В. Пневматические устройства и системы в машиностроении. М., 1981.
10. Герц Е. В., Крейнин Г. В. Расчет пневмоприводов. М., 1975. 271 с.
11. Гигиенические требования к персональным ЭВМ и организации работы СанПИН 2.2.2/2.4.1340 - 03.
12. Гидравлическое и пневматическое оборудование общего назначения, изготавливаемое в СНГ, Литве, Латвии. М., 1982. 123 с.
13. Гуляев А. П. Металловедение. М., 1966.
14. Денисов А.С. Основы формирования эксплутационно-ремонтного цикла автомобилей. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1999. 352с.
15. Доценко Г. Н. Восстановление чугунных коленчатых валов автоматической наплавкой. М., Транспорт., 1970. 56 с.
16. Доценко Г. Н. Износостойкость и усталостная прочность чугунных коленчатых валов ГАЗ - 21, новых и отремонтированных. // Автомобильная
17. Доценко Н. И. Восстановление коленчатых валов автоматической наплавкой.
М., 1965.
18. Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. М., 1969.
19. Ефремов В. В. Ремонт автомобилей. М., 1965.
20. ИД Академик http://dic.academic.ru
21. Индукционная закалка http://www.tehnoinfa.ru/tehnologijaobrobotki/20.html
22. ИНЭКА ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 190601
«АВТОМОБИЛИ и АВТОМОБИЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО» Набережные Челны, 2008 г.
23. КИС ГК КАМАЗ под общим руководством В.Н. Баруна Автомобили КАМАЗ 6х4. Техническое обслуживание и ремонт. Руководство. Военное издательство МО СССР, 1983 г.
24. Клочнев Н. И. Высокопрочный чугун с шаровидным графитом. М., Машгиз.,1963.
25. Ковка и штамповка. Справочник. В 4-х т. М., 1985. Т. 2.
26. Краснощеков М. М., Пахомов Б. П., Марковский Е. А. Исследование износостойкости коленчатых валов методом радиоактивных изотопов // Тракторы и сельхозмашины. 1962. №2.
27. Кудрявцев И. В. Конструкционная прочность чугуна с шаровидным графитом. М., Машгиз., 1957.
28. Лебедев Б. И. Усадка железно-углеродистых сплавов и связанное с ней явление - образование горячих трещин. // Автореферат канд. диссертации. / Л., 1956.
29. Лугинин. Н. Г. Технология ремонта тепловозов, М.: «Транспорт», 1972.
30. Луппиан Г. Э., Симонятов В. Г. Восстановление вибродуговой наплавкой в кислороде чугунных коленчатых валов М - 21. // Автоматическая наплавка. 1968. №4.
ДП 23.03.03.17.2217.10.00.00.00 ПЗ Лист
94
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
31. Марковский Е .А. Износостойкость чугунов с шаровидным графитом // Высокопрочный чугун. Киев, 1964.
32. Нормативы для технического нормирования работ при автоматической электродуговой сварке под слоем флюса. М., 1954. 142 с.
33.ОАО КАМАЗ Каталог деталей и сборочных единиц КАМАЗ-65111 с двигателями уровня Евро-1, Евро-2, Евро-3 65111-3902001КД, Набережные Челны, 2010 г.
34. ОАО КАМАЗ НТЦ Исследование ремонтопригодност коленчатых валов двигателей КАМАЗ. Технический отчет, Набережные Челны, 2004 г.
35. ОАО КАМАЗ Руководство по эксплуатации Двигатели КАМАЗ экологических классов ЕВРО-2 и ЕВРО-3 740.60-3902001 РЭ, Набережные Челны, 2009 г.
36. ОАО КАМАЗ Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию двигателей экологического класса ЕВРО-3,4, 740.60-3902010РЭ, Набережные Челны 2011 г.
37. ОАО КАМАЗ Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту Двигатели КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, 740.30-260, 740.50-360, 740.51-320, 740.50-3901001 КД, Набережные Челны, 2002 г.
38. Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования работ на металлорежущих станках, мелкосерийное и единичное производство. Ч. 1. М., 1967. 315 с.
39. Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках (укрупненные). М., 1974. 112 с.
40. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарную обработку деталей и слесарно-сборочные работы по сборке машин и приборов в условиях массового, крупносерийного и среднесерийного типов производства. М., 1991. 158 с.
41.ОНТП-14 - 86. Нормы технологического проектирования предприятий машиностроения. М., 1987. 96 с.
42
43.ОНТП-14 - 90. Нормы технологического проектирования предприятий машиностроения. М., 1991. 115 с.
44. ООО «ИНТЕРМ» http://www.interm.su/
45. ООО «ПЕТРА» http://www.nkvp-petra.ru/
46. ОСТ 32 - 9 - 81 ССБТ. Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного транспорта. М., 1982. 40 с.
47.Охрана труда. Г.Ф. Денисенко.-М.: Высшая школа, 1985 -319 с.
48. Полиновский Л. А. Расчет припусков на механическую обработку.
Определение точности обработки. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ. Новосиб., СГУПС. 1988. 12 с.
49. Полтев М.К. Охрана труда в машиностроении: Учебник. - М.: Высш.школа, 1980.-294 с., ил.
50. Постановление главного санитарного врача РФ «О введении в действие санитарных правил СП 1.1.1058-01» от 13 июля 2001 г.№ 18.
51. Расчет и проектирование искусственного освещения производственных помещений и открытых площадок. Методические указания к решению задач. Новосибирск. 1989. 30 с.
52. Расчет режимов резания при механической обработке металлов и сплавов. Методическое пособие. Хабаровск. 1997. 83 с.
53. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
54. Сборник типовых инструкций по технике безопасности. М., 1994. 432 с.
55. Середенко Б. Н. Износостойкость высокопрочного чугуна, применяемого в тракторостроении. // Научные труды ин-т машиноведения и сельскохозяйственной механизации. Киев, 1958. Т. 4.
56. СНиП 11 - 4 - 79. Естественное и искусственное освещения. М., 1980. 48 с.
57. Спиридонов Н. В. Плазменные и лазерные методы упрочнения деталей машин. Минск, 1988. 155 с.
58. Хасуи А. Наплавка и напыление. М., 1985. 239 с.
59. Шадричев В.А. «Основы технологии автостроения и ремонт автомобилей».
М , Машиностроение, 1976, 560 стр 96
60. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. М.: Высшая школа, 1983
61. Лившиц А.Л. Электроэрозионная обработка металлов. М.: Высшая школа, 1979
62. Артамонов Б.А. и др. Размерная электрическая обработка металлов. М.:
Высшая школа, 1979
63. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки.
Под ред. Волосатова В.А. Ленинград: Машиностроение, 1988
64. Немилов Е.Ф. Электроэрозионная обработка материалов, Л., Машиностроение, 1989
65. Фатеев Н.К. Технология электроэрозионной обработки, Л., Машиностроение, 1990
66. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов М.: Высшая школа, 1983
67. Дриц М.Е., Москалев М.А., Технология конструкционных материалов и материаловедение. М.: Высшая школа, 1990
68. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 2002