ВВЕДЕНИЕ 6
РАЗДЕЛ 1. Основные направления производственной деятельности предприятия 8
1.1. Характеристика предприятия 9
1.2. Виды деятельности 9
1.3. Основные производственные фонды 10
1.4. Входные ресурсы 11
1.5. Структура предприятия 12
1.6. Подготовка производства 13
1.7. Основное производство 13
1.8. Вспомогательное производство 14
1.9. Материально - техническое обеспечение 14
1.10. Обеспечение трудовыми ресурсами 15
1.11. Социальное обеспечение 15
1.12. Обеспечение основной деятельности 15
Заключение 16
РАЗДЕЛ 2. Техническая часть 17
2.1. Анализ конструктивно-технологических особенностей коленчатых валов
двигателей КАМАЗ 18
2.2. Анализ дефектов коленчатых валов 21
2.3. Анализ изнашивания коленчатых валов в процессе эксплуатации 30
2.4. Анализ усталостных разрушений коленчатых валов
в процессе эксплуатации 32
Заключение 37
РАЗДЕЛ 3. Технологии и способы повышения ремонтной технологичности коленчатых валов двигателей КамАЗ 38
3.1. Индукционная закалка токами высокой частоты 39
3.2. Шлифовка коленчатых валов 43
Наплавка 45
3.4. Финишная обработка коленчатого вала КАМАЗ 47
3.5. Термическая обработка 49
3.6. Химико-термическая обработка 51
3.7. Электрохимический метод обработки 52
3.8. Азотирование 56
Заключение 61
РАЗДЕЛ 4.Обеспечение ремонтной технологичности азотированных коленчатых валов двигателей КАМАЗ, при помощи комбинированного упрочнения 62
4.1. Существующая технология термообработки коленчатого вала 740.71-1005008 на Заводе двигателей 63
4.2. Технологический процесс производства коленчатых валов с
комбинированной термообработкой двигателей КАМАЗ 63
4.3. Результаты исследования применения комбинированного упрочнения 75
4.4. Технические требования к отремонтированной детали 78
Заключение 79
РАЗДЕЛ 5. Экономическая эффективность от внедрения комбинированного упрочнения азотированного коленчатого вала 81
5.1. Анализ экономической целесообразности проекта 82
5.2. Существующие проблемы ремонта 83
5.3. Технико-экономическая оценка по ремонту коленчатого вала 85
Заключение 92
РАЗДЕЛ 6. БЖД 95
6.1. Характеристика цеха по изготовлению коленчатых валов 96
6.2. Требования безопасности при работе с абразивным и эльборовым
инструментом (ГОСТ 12.3.028-82) 96
6.3. Опасные и вредные производственные факторы на рабочем месте
наладчика 100
6.4. Требования безопасности перед началом работы 101
6.5. Расчет поступления в помещение вредных выделений 106
Требования пожарной безопасности 108
6.7. Расчет освещенности 110
Заключение 111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
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.
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:
Цель исследования: снижение затрат на эксплуатацию двигателей обеспечением ремонтной технологичности азотированных коленчатых валов.
Объект исследования: изменение технического состояния шеек
азотированного коленчатого вала двигателя КАМАЗ-ЕВРО в процессе эксплуатации.
Предмет исследования: изменение технического состояния коленчатого вала по глубине азотированного слоя в процессе эксплуатации.
Новизна состоит в разработке оригинального способа восстановления азотированного коленчатого вала, и усовершенствовать с учётом этого технологию восстановления и структуру его эксплуатационно-ремонтного цикла.
Практическая ценность: разработаны рекомендации по
совершенствованию технологии восстановления и структуры эксплуатационно-ремонтного цикла азотированного коленчатого вала, позволившие снизить затраты на обеспечение их работоспособности на 69,7 %.
По результатам выполненного дипломного проекта состояния вопроса обеспечения ремонтной технологичности азотированных коленчатых валов автомобильных двигателей можно сделать следующие выводы:
Основными причинами ремонта или замены коленчатого вала являются задиры шеек, изнашивание выше предельных значений при задирах, усталостное разрушение, остаточные деформации в виде изгиба оси, трещины на поверхности шеек, которые обусловлены завершением процесса проворачивания вкладышей. От завершения или предупреждения этого процесса зависит и ремонтопригодность и долговечность коленчатого вала.
Следует отметить, что выход из строя азотированных коленчатых валов чаще всего обусловлен небрежной эксплуатацией. Частые перегрузы, следствием которого является перегрев трущихся пар в дополнении с не качественным моторным маслом приводят к поломке двигателя.
Не существует универсального метода упрочнения деталей, т.к. один и тот же метод в одних условиях эксплуатации может дать положительный эффект, а в других отрицательный. Поэтому в ряде случаев применяют комбинированное упрочнение деталей, основанное на использовании двух или трех методов упрочнения, каждый из которых позволяет усилить то или иное эксплуатационное качество. Кроме того, выбор того или иного метода поверхностного упрочнения определяется экономическими соображениями.
Коленчатые валы двигателей Евро-2 КАМАЗ-740 допускают ремонт перешлифовкой в первый ремонтный размер, без повторного упрочнения шеек. Модели владышей коленчатого вала 740.60 позволяют ремонтировать коленчатый вал снижением толщины шеек на 0,25 мм по диаметру. Однако не глубокий упрочненный слой глубиной 0,5-0,7 мм, снижает возможность ремонтопригодности коленчатого вала при глубоких задирах, когда требуется перешлифовка на два ремонтных размера. А также высокая твердость азотированного слоя не позволяет применять привычный метод перешлифовки коленчатого вала в ремонтный размер из -за повышенного расхода абразивного круга. В случаев глубокого проворота и задиров шеек необходимо будет провести повторное упрочнение.
При комбинированном упрочнение (ТВЧ+ азотирование),допускается
ремонтная перешлифовка коренных и шатунных шеек с уменьшением диаметров коренных шеек до 094,75 мм., шатунных шеек до 079,75 мм.
Ремонтопригодность шеек коленчатого вала определяется видом его
упрочнения. Применяемость вкладышей зависит от ремонтного размера шеек коленчатого вала. В комплекте с азотированным коленчатым валом и валом упрочненным двойной обработкой при перешлифовке шеек в ремонтные размеры (уменьшение диаметров на 0,25мм) необходимо применять специальные вкладыши с увеличенной на 0,125мм толщиной, освоенные на ОАО «ЗПС».При ремонте с дальнейшим уменьшением диаметров необходимо прове-дение повторного азотирования.
В работе решена актуальная научно-практическая задача, состоящая в обеспечении ремонтной технологичности азотированного коленчатого вала и снижения затрат на обеспечение его работоспособности на 69,7 % за счёт совершенствования технологии восстановления с использованием
разработанных способа и установки для снятия азотированного слоя.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
