Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1. Виды износа деталей автомобилей
1.2. Особенности конструкции кузова легкового автомобиля и его коррозионного износа
1.3. Анализ факторов, влияющих на коррозионный износ деталей автомобилей
Раздел 2. Технологический расчет
2.1 Исходные данные
2.2 Обоснование мощности и типа городской СТОА
2.3 Расчет годового объема работ городских СТОА
2.4 Расчет численности производственных рабочих
2.5 Расчет числа постов и автомобиле - мест
2.6 Расчет площадей производственных помещений
2.7. Расчет площадей складов и стоянок
2.8. Расчет площадей административно - бытовых помещений
2.9. Технико - экономическая оценка проекта
Раздел 3. Технический проект участка
3.1. Объект и предмет исследования
3.2. Организация участка по антикоррозионной обработке
3.3 Перечень рекомендуемого оборудования рабочего места противокоррозионной обработки кузова автомобиля
Раздел 4 Технологическая часть
4.1. Способы и средства защиты от коррозии кузова автомобиля
4.2. Технологическая карта обработки противокоррозионным составом
Раздел 5. Теоретическая часть
5.1. Влияние коррозии деталей на срок службы изделий
5.2. Механизм коррозии черных металлов
5.3. Возникновение и развитие атмосферной коррозии
5.4. Характер коррозии металлов под защитными пленками
Раздел 6. Безопасность жизнедеятельности
6.1. Меры безопасности
6.2. Техника безопасности на рабочем месте
Раздел 7. Экономическая часть
7.1 Расчет плана по прибыли, издержкам производства после реконструкции
7.2 Оценка эффективности инвестиций
Заключение
Литература
Коррозия является одним из наиболее опасных видов разрушения. Потери от нее во всем мире продолжают оставаться огромными. Так, по данным некоторых научно-исследовательских центров, ежегодные убытки в мире от коррозии достигают до 100 млрд. долларов США, а по некоторым странам они составляют 2...5% национального дохода. В Германии ежегодный ущерб от коррозии оценивается в 60 млрд. немецких марок. Имеются данные, что ежегодные потери от коррозии металлов доходят до 10 % объема ежегодной их выплавки. Только па капитальный и текущий ремонт машин и оборудования, преждевременно вышедших из строя вследствие коррозионного разрушения, ежегодно в нашей стране расходуется 5-7 млрд. руб.
По литературным сведениям потери от коррозии в США превышают 120 млрд. долларов в год.
Заводы-изготовители при сборке машин закладывают плановый ресурс их работы. Однако, изделия в процессе эксплуатации иногда имеют длительные перерывы в использовании и в то же время подвергаются действию различных агрессивных сред, в результате их ресурс снижается. В некоторых случаях этот процесс может превышать величину механического износа от применения машины по функциональному назначению.
Общие убытки от коррозии включают в себя, наряду с прямыми, также и косвенные потери, связанные с простоями и выходом из строя оборудования, снижением качества продукции, нарушением технологических процессов, авариями, потерей сырья и готовой продукции, нарушением природного экологического баланса в связи с загрязнением окружающей среды и т.д.
Решение проблемы противокоррозионной защиты металлов особо важное значение имеет в отрасли автомобилестроения, в том числе и сервисного обслуживания.
Достаточно отметить, что затраты труда на техническое обслуживание и ремонт автомобилей за амортизационный срок в 6... 10 раз превышают аналогичные затраты на их изготовление. Зарубежные исследователи подсчитали, что из-за коррозии ежегодно снимается с эксплуатации 16 млн. легковых автомобилей, в том числе в США - 6 млн., в Германии - свыше 1 млн.
Срок службы современных легковых автомобилей в значительной степени зависит от коррозионной стойкости кузова, в особенности его днища, так как уже через 2,5...3 года после начала эксплуатации автомобиля на днище кузова появляются первые очаги коррозии, а через
4.. .5 лет начинаются разрушения усилителей днища кузова и мест присоединения несущих стоек. Потери металла от коррозии кузовов легковых автомобилей за весь период эксплуатации составляют 35...40 %, а кузовов автобусов за 6...7 лет эксплуатации - 60 % от их стоимости.
Основными причинами коррозионных разрушений днищ кузовов автомобилей являются агрессивные загрязнения автомобильных дорог, промышленные отработанные газы, химические средства, применяемые для борьбы с обледенением дорог в зимнее время и т.п.
В настоящее время для отечественного автомобилестроения характерны, к сожалению, и недостаточно высокая культура производства, отклонения от технологического регламента на стадиях подготовки поверхности и нанесения противокоррозионных покрытий. Оставляет желать лучшего и конструкция автомобилей.
Некачественная подготовка поверхности и нанесение покрытий с отклонением от технологического регламента способствует появлению подпленочной коррозии металла и разрушению защитных покрытий. Наличие в конструкции кузова коробчатых сечений, скрытых полостей, некачественных сварных швов приводит к весьма коварным видам щелевой и контактной коррозии, протекающей с высокой скоростью.
Продолжительная сохранность нижних частей кузова обеспечивается совместным действием покрытий, наносимых на заводах- изготовителях и в процессе эксплуатации. Эти покрытия не заменяют, а дополняют друг друга. Для восстановления разрушенного заводского покрытия нижних наружных частей кузова (днища, лонжеронов, порогов, поперечин, арок колес) применяют мастики БПМ-3, МСА, «Бикор», «Барьер», «Кордон», «DUGLA MRB 3003», «BODY 930», «Тектил», «ЮУА»и др. Как правило, они представляют собой композиции на основе битумов, наполнителей, пластификаторов и органических растворителей.
Однако, практика эксплуатации показывает, что надежно защищать кузова автомобилей от коррозии с помощью химических препаратов на основе минеральных масел, воска, графитосодержащих средств, а также битума и каучука полностью не удается, так как они быстро подвергаются абразивному изнашиванию, растрескиваются и отслаиваются.
Все применяемые составы имеют повышенную влагоемкость. В них отсутствуют ингредиенты, вытесняющие частицы влаги и заполняющие микро- и макропоры в высыхающей пленке. Практически, не разработаны нормативы периодичности противокоррозионной обработки днищ кузовов легковых автомобилей, а имеющиеся рекомендации противоречивы.
Это подтверждает, что разработка способов повышения стойкости кузовов легковых автомобилей к воздействию агрессивных компонентов загрязнения дорожного полотна с использованием недефицитных и недорогих средств, а так же установление рациональной периодичности их противокоррозионной обработки с учетом местных условий эксплуатации автомобилей является актуальной задачей.
На долговечность кузова автомобиля и его покрытий оказывает влияние множество факторов, которые условно можно разделить на три группы:
- эксплуатационные (организационные);
- внутренние (заводские);
- внешние (независимые от потребителя).
Основными способами защиты от коррозии кузова автомобиля являются:
- применение конструкционных материалов, не подвергающихся коррозии (оцинкованная или алюминировапная листовая сталь, синтетические материалы, коррозионно-стойкая сталь и др.);
- уменьшение коррозионной агрессивности веществ, применяемых в борьбе с гололедом в зимнее время на дорогах;
- добавление к противогололедным средствам ингибиторов коррозии;
- защита металлических поверхностей стойкими лакокрасочными покрытиями;
- применение эффективных лакокрасочных и гальванических покрытий, защитных средств для противокоррозионной защиты;
- периодическое своевременное нанесение консервационных составов на поверхности, подвергающиеся коррозионно-механическому износу.
Из рассмотренных способов и средств защиты от коррозии кузовов легковых автомобилей следует отдать предпочтение методам воздействия на металл, в частности, применению лакокрасочных и консервационных материалов, как относительно недорогих и достаточно надежных средств.
Применяемые в настоящее время противокоррозионные материалы, не могут использоваться для продолжительной защиты основания автомобиля от коррозии, так как все они, будучи химическими препаратами на основе минеральных масел, воска, графитосодержащих средств, битума и каучука, достаточно быстро подвергаются абразивному изнашиванию, растрескиваются и отслаиваются, поэтому приходится их периодически обновлять.
Пленки противокоррозионных составов, предназначенных для обработки нижних наружных частей кузова, должны соответствовать следующим требованиям:
- стойкость к воздействию различных химически-активных жидкостей и газов;
- малая гигроскопичность, т.е. отсутствие микро-, макропор и трещин;
- высокая адгезия с металлическим или окрашенным основанием в течение длительного времени;
- способность сместить электродный потенциал поверхности защищаемого изделия в область пассивации;
- устойчивость к ударным воздействиям;
- механическая прочность к истиранию;
- стойкость к воздействию низких температур и резким перепадам температуры;
- способность сохраняться на не полностью высохшей поверхности;
- отсутствие в составе растворителей, агрессивных к лакокрасочным, грунтовочным покрытиям, синтетическим веществам и резине;
- хорошие защитные свойства по отношению к металлической подложке.
Для деталей кузова особо опасна точечная коррозия, которая развивается преимущественно вглубь металла, уменьшая механическую прочность деталей.
Необходимо уменьшить годовую концентрацию технической соли (хлорида натрия), которая в смеси с песком применяется в качестве единственного противообледенителя дорог Республики в зимнее время, т.к. катионы хлора способствуют образованию точечной коррозии на кузове.
Интенсивность коррозии в щелях и зазорах (щелевая коррозия) значительно выше, чем на открытых поверхностях, т.к. в связи с ограниченным доступом воздуха в щель анодные процессы протекают при более отрицательных потенциалах.
Коррозия металла может протекать и под защитной пленкой вследствие проникновения влаги и растворенных в ней газов к подложке через покрытие посредством диффузионного механизма.
Наличие в воздухе атмосферы сернистого ангидрида способствует коррозионному разрушению металлов с образованием сульфатов.
На коррозию стали в дорожных загрязнениях превалирующую роль оказывают хлор-ионы (песко-соляная смесь, рассыпаемая зимой на полотно дорог в качестве противообледенителя) и ионы сульфатов.
Олигомер Д-10ТМ существенно улучшает защитные свойства применяемого в настоящее время в качестве противокоррозионного материала пластизоля Д-11 А.
Исследовано оптимальное соотношение пластизоля Д-11 А и олигомера Д- 10ТМ на уровне 100:5 по массе (олигопластизоль). При этом влагопоглощение пленки олигопластизоля по сравнению с влагопоглощением пленки пластизоля Д- 11А уменьшается на 12... 15%, эластичность повышается, стойкость к истиранию и прочность на удар не меняются.
Установлено, что на кузове легкового автомобиля возможно проявление всех видов рассмотренных коррозионных поражений, но особенно опасны местная (пятнами, точечная, сквозная, подповерхностная) и щелевая коррозии. Местная коррозия резко снижает механическую прочность изделия в связи с уменьшением его поперечного сечения. Наиболее опасны с точки зрения коррозии щели и зазоры, присутствующие на кузове автомобиля, величиной 0,20...0,40 мм.
Выявлено, что региональные условия эксплуатации автомобилей существенно влияют на интенсивность разрушения защитных покрытий и локальный износ узлов и деталей кузовов автомобилей. Особенно подвержены коррозионному разрушению коробчатые усилители брызговиков, задние лонжероны, нижняя часть наружной панели дверей, пороги кузова, передние коробчатые стойки, передние лонжероны, арки задних колес, пол кузова.
Установлены требования к составам, определяющим стойкость кузова легкового автомобиля к воздействию агрессивных компонентов загрязнения дорожного полотна. К ним относятся: продолжительность защитного действия; стойкость к воздействию различных химически-активных жидкостей и газов; малая гигроскопичность, т.е. отсутствие микро-, макропор и трещин; высокая адгезия с металлическим или окрашенным основанием в течение длительного времени; способность сместить электродный потенциал поверхности защищаемого изделия в область пассивации; механическая прочность и эластичность.
Вместе с тем проведенное исследование не исчерпывает содержания рассматриваемой проблемы. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на рассмотрение таких аспектов проблемы, как возможность использования предлагаемого состава в качестве защитного средства для кузовов легковых автомобилей в других регионах России и смежных отраслях народного хозяйства.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
