Совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей на заводах изготовителях
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ В ОБЛАСТИ
ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ, ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТЕХНОЛОГИИ ОКРАШИВАНИЯ ДВС 7
1.1. Общее понятие коррозии 7
1.2. Классификация коррозионных процессов 8
1.3. Методы защиты от коррозии 11
1.4. Лакокрасочные покрытия как основный метод защиты от коррозии 27
1.5. Основные методы нанесения лакокрасочных покрытий 33
1.6. Исследования в области защиты от коррозии и повышения
долговечности лакокрасочных покрытий 62
1.7. Выводы по главе, цели и задачи исследования 69
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ОКРАШИВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ В ЗАО «КАММИНЗ КАМА» 71
2.1. Выпускаемая продукция ЗАО «КАММИНЗ КАМА» 71
2.2. Существующая технология покраски двигателей внутреннего сгорания 75
2.3. Анализ дефектов ЛКП двигателей внутреннего сгорания 80
2.4. Выводы по главе 87
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОКРАШИВАНИЯ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 88
3.1. Подбор нового лакокрасочного покрытия экспериментальным путем ... 88
3.2. Анализ потенциальных отклонений и их последствий 95
3.3. Проверка стойкости лакокрасочного покрытия двигателя в условиях
повышенной влажности 103
3.4. Проведение коррозионных испытаний в лабораторных условиях 104
3.4. Выводы по главе 105
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 106
4.1. Расчет основных технико-экономических показателей 106
4.1.2. Расчет прибыли 107
4.2. Оценка эффективности капиталовложений 107
4.2.1. Исходные данные 107
4.2.2. Коэффициент дисконтирования (KDk) 108
4.2.3. Чистая текущая стоимость 108
4.2.4. Индекс рентабельности (PI) 109
4.2.5. Срок окупаемости инвестиций (СО) 110
4.2.6. Текущая окупаемость (ТО) 110
4.2.7. Коэффициент эффективности инвестиций (КЭ1) 110
4.2.8. Коэффициент рентабельности (КР) 111
4.3. Выводы по разделу 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 114
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ В ОБЛАСТИ
ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ, ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТЕХНОЛОГИИ ОКРАШИВАНИЯ ДВС 7
1.1. Общее понятие коррозии 7
1.2. Классификация коррозионных процессов 8
1.3. Методы защиты от коррозии 11
1.4. Лакокрасочные покрытия как основный метод защиты от коррозии 27
1.5. Основные методы нанесения лакокрасочных покрытий 33
1.6. Исследования в области защиты от коррозии и повышения
долговечности лакокрасочных покрытий 62
1.7. Выводы по главе, цели и задачи исследования 69
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ОКРАШИВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ В ЗАО «КАММИНЗ КАМА» 71
2.1. Выпускаемая продукция ЗАО «КАММИНЗ КАМА» 71
2.2. Существующая технология покраски двигателей внутреннего сгорания 75
2.3. Анализ дефектов ЛКП двигателей внутреннего сгорания 80
2.4. Выводы по главе 87
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОКРАШИВАНИЯ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 88
3.1. Подбор нового лакокрасочного покрытия экспериментальным путем ... 88
3.2. Анализ потенциальных отклонений и их последствий 95
3.3. Проверка стойкости лакокрасочного покрытия двигателя в условиях
повышенной влажности 103
3.4. Проведение коррозионных испытаний в лабораторных условиях 104
3.4. Выводы по главе 105
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 106
4.1. Расчет основных технико-экономических показателей 106
4.1.2. Расчет прибыли 107
4.2. Оценка эффективности капиталовложений 107
4.2.1. Исходные данные 107
4.2.2. Коэффициент дисконтирования (KDk) 108
4.2.3. Чистая текущая стоимость 108
4.2.4. Индекс рентабельности (PI) 109
4.2.5. Срок окупаемости инвестиций (СО) 110
4.2.6. Текущая окупаемость (ТО) 110
4.2.7. Коэффициент эффективности инвестиций (КЭ1) 110
4.2.8. Коэффициент рентабельности (КР) 111
4.3. Выводы по разделу 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 114
Одной из важнейших проблем, стоящих перед автомобильным транспортом, является повышение надежности автомобилей. Решение этой проблемы, с одной стороны, обеспечивается автомобильной промышленностью за счет выпуска более надежных автомобилей и их деталей, с другой - совершенствованием методов технической эксплуатации автомобилей.
Требования к надежности транспортных средств повышаются в связи с ростом скоростей и интенсивности движения, мощности, грузоподъемности и вместимости автомобилей, а также при усилении технологической и организационной связей автомобильного транспорта с обслуживаемыми предприятиями и другими видами транспорта.
В настоящее время двигатель внутреннего сгорания (рисунок 1) является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование - ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу [1].
Двигатель - это одна из самых сложных и дорогостоящих деталей автомобиля, работающая особенно в тяжелых условиях, как вибрация, высокотемпературный режим и т.д.
Если рассмотреть парк автомобилей, на 1 июля 2016 года в России насчитывается 3,69 млн грузовых автомобилей. Этот парк является довольно старым, поскольку его средний возраст достигает 19,3 лет, причем две трети (65%) автомобилей - старше 15 лет [2].
А детали автомобиля, в частности двигатель внутреннего сгорания, при эксплуатации в природных или технологических средах, подвержены коррозии. Коррозия происходит от латинского слова «corrodere» — разъедать. Коррозией металлов называют самопроизвольное разрушение металлов и сплавов вследствие их взаимодействия с окружающей средой.
Для повышения надежности и долговечности автомобилей и их деталей в промышленности применяют различные способы защиты поверхностей от коррозии, одним из них является использование лакокрасочных покрытий.
Лакокрасочные покрытия являются наиболее распространенным видом защиты автотранспорта от коррозии. Распространенность этого вида защиты обусловлена рядом достоинств: невысокой стоимостью; сравнительной простотой получения; возможностью улучшать качество защиты путем применения лакокрасочных материалов с различными свойствами и в различных сочетаниях; возможность придать поверхности требуемый вид (гладкость, цвет, блеск, матовость); длительностью срока службы.
Поэтому совершенствование технологии окрашивания для повышения долговечности и надежности лакокрасочного покрытия ДВС является на сегодняшний день актуальным вопросом.
Объект исследования - технология окрашивания двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей.
Предмет исследования - пути повышения долговечности и надежности лакокрасочного покрытия при окрашивании двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей.
Цель исследования - совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей на заводах- изготовителях.
Задачи исследования:
1. Исследование причин возникновения коррозии, коррозионной активности различных сред и других видов разрушений металлов, а так же различных способов защиты от коррозии и основных методов нанесения лакокрасочных покрытий.
2. Исследование существующей технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания на заводах-изготовителях.
3. Совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания на заводах-изготовителях.
4. Разработка системы визуального контроля непрокраса труднодоступных мест.
5. Определение технико-экономической эффективности совершенствования технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания.
Научная новизна:
усоверешенствованная технология окрашивания двигателей внутреннего сгорания, учитывающая внешние факторы и дефекты лакокрасочного покрытия (ЛКП);
система визуального контроля непрокраса труднодоступных мест.
Реализация работы. Результаты работы используются на предприятии ЗАО «КАММИНЗ КАМА» для повышения качества лакокрасочного покрытия двигателей внутреннего сгорания.
Практическая значимость работы заключается в том, что совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания при производстве способствует к повышению долговечности лакокрасочного покрытия при эксплуатации.
Апробация. Участие в Международной научно-практической конференции «Новые задачи технических наук и пути их решения», г. Самара, в Юбилейном XXX Международном научно-техническом семинаре имени Михайлова В.В. «Проблемы экономичности и эксплуатации автотракторной техники», г. Саратов. А также результаты работы обсуждались и получили одобрение на научно-практических семинарах кафедры «Сервис транспортных систем» Набережночелнинского института КФУ.
Публикации. Основные положения диссертации освещены в 2-х научных публикациях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников. Основной материал изложен на 119 страниц машинописного текста, включает 16 таблиц и 46 рисунков.
Требования к надежности транспортных средств повышаются в связи с ростом скоростей и интенсивности движения, мощности, грузоподъемности и вместимости автомобилей, а также при усилении технологической и организационной связей автомобильного транспорта с обслуживаемыми предприятиями и другими видами транспорта.
В настоящее время двигатель внутреннего сгорания (рисунок 1) является основным видом автомобильного двигателя. Двигателем внутреннего сгорания (сокращенное наименование - ДВС) называется тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу [1].
Двигатель - это одна из самых сложных и дорогостоящих деталей автомобиля, работающая особенно в тяжелых условиях, как вибрация, высокотемпературный режим и т.д.
Если рассмотреть парк автомобилей, на 1 июля 2016 года в России насчитывается 3,69 млн грузовых автомобилей. Этот парк является довольно старым, поскольку его средний возраст достигает 19,3 лет, причем две трети (65%) автомобилей - старше 15 лет [2].
А детали автомобиля, в частности двигатель внутреннего сгорания, при эксплуатации в природных или технологических средах, подвержены коррозии. Коррозия происходит от латинского слова «corrodere» — разъедать. Коррозией металлов называют самопроизвольное разрушение металлов и сплавов вследствие их взаимодействия с окружающей средой.
Для повышения надежности и долговечности автомобилей и их деталей в промышленности применяют различные способы защиты поверхностей от коррозии, одним из них является использование лакокрасочных покрытий.
Лакокрасочные покрытия являются наиболее распространенным видом защиты автотранспорта от коррозии. Распространенность этого вида защиты обусловлена рядом достоинств: невысокой стоимостью; сравнительной простотой получения; возможностью улучшать качество защиты путем применения лакокрасочных материалов с различными свойствами и в различных сочетаниях; возможность придать поверхности требуемый вид (гладкость, цвет, блеск, матовость); длительностью срока службы.
Поэтому совершенствование технологии окрашивания для повышения долговечности и надежности лакокрасочного покрытия ДВС является на сегодняшний день актуальным вопросом.
Объект исследования - технология окрашивания двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей.
Предмет исследования - пути повышения долговечности и надежности лакокрасочного покрытия при окрашивании двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей.
Цель исследования - совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей на заводах- изготовителях.
Задачи исследования:
1. Исследование причин возникновения коррозии, коррозионной активности различных сред и других видов разрушений металлов, а так же различных способов защиты от коррозии и основных методов нанесения лакокрасочных покрытий.
2. Исследование существующей технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания на заводах-изготовителях.
3. Совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания на заводах-изготовителях.
4. Разработка системы визуального контроля непрокраса труднодоступных мест.
5. Определение технико-экономической эффективности совершенствования технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания.
Научная новизна:
усоверешенствованная технология окрашивания двигателей внутреннего сгорания, учитывающая внешние факторы и дефекты лакокрасочного покрытия (ЛКП);
система визуального контроля непрокраса труднодоступных мест.
Реализация работы. Результаты работы используются на предприятии ЗАО «КАММИНЗ КАМА» для повышения качества лакокрасочного покрытия двигателей внутреннего сгорания.
Практическая значимость работы заключается в том, что совершенствование технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания при производстве способствует к повышению долговечности лакокрасочного покрытия при эксплуатации.
Апробация. Участие в Международной научно-практической конференции «Новые задачи технических наук и пути их решения», г. Самара, в Юбилейном XXX Международном научно-техническом семинаре имени Михайлова В.В. «Проблемы экономичности и эксплуатации автотракторной техники», г. Саратов. А также результаты работы обсуждались и получили одобрение на научно-практических семинарах кафедры «Сервис транспортных систем» Набережночелнинского института КФУ.
Публикации. Основные положения диссертации освещены в 2-х научных публикациях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников. Основной материал изложен на 119 страниц машинописного текста, включает 16 таблиц и 46 рисунков.
Проведенный анализ состояния вопроса свидетельствует о том, что вопросам повышения долговечности лакокрасочного покрытия транспортных средств посвящены многочисленные исследования как отечественных, так и зарубежных авторов, а также отсутствие научно-исследовательских работ в области ЛКП двигателей.
Исследования причин возникновения коррозии, коррозионной активности различных сред и других видов разрушений металлов, различных способов защиты от коррозии, подготовки поверхности, основных методов нанесения лакокрасочных покрытий, существующей технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания, анализ гарантийных дефектов связанных с ЛКП двигателей за 2016 год, показали о необходимости совершенствования технологии окрашивания ДВС.
С целью совершенствования технология окрашивания двигателей был проведен подбор нового лакокрасочного покрытия, более устойчивого к коррозии, внедрена проверка толщины покрытия до и после сушки, а также визуальный контроль непрокраса труднодоступных мест. Приведен анализ потенциальных дефектов и их последствий. Проведены различного рода эксперименты по коррозионной стойкости выбранного ЛКП.
Выполненная экономическая обоснованность совершенствования технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания в ЗАО «КАММИНЗ КАМА», в частности эффективность капиталовложений с учетом дисконтирования денежных потоков показывает, что оно окупится за 0,27 лет, а затем будет приносить ежегодную прибыль 172320 рублей.
Исследования причин возникновения коррозии, коррозионной активности различных сред и других видов разрушений металлов, различных способов защиты от коррозии, подготовки поверхности, основных методов нанесения лакокрасочных покрытий, существующей технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания, анализ гарантийных дефектов связанных с ЛКП двигателей за 2016 год, показали о необходимости совершенствования технологии окрашивания ДВС.
С целью совершенствования технология окрашивания двигателей был проведен подбор нового лакокрасочного покрытия, более устойчивого к коррозии, внедрена проверка толщины покрытия до и после сушки, а также визуальный контроль непрокраса труднодоступных мест. Приведен анализ потенциальных дефектов и их последствий. Проведены различного рода эксперименты по коррозионной стойкости выбранного ЛКП.
Выполненная экономическая обоснованность совершенствования технологии окрашивания двигателей внутреннего сгорания в ЗАО «КАММИНЗ КАМА», в частности эффективность капиталовложений с учетом дисконтирования денежных потоков показывает, что оно окупится за 0,27 лет, а затем будет приносить ежегодную прибыль 172320 рублей.