Ремонт автомобилей. 4

Ремонт  автомобилей

контрольная №1

Вариант -9

 

1. Особенности авторемонтного производства в сравнении с автомобилестроением.

 

Авторемонтное производство, так же как и автомобилестроение, предназначено выпускать одну и ту же продукцию — автомобили и их агрегаты с определенной работоспособностью и ресурсом. Оба вида производств имеют много одноименных технологических процессов.

Однако авторемонтное производство существенно отличается от производства автомобилей. Основной причиной этих различий является неодинаковость исходного продукта, из которого в ходе производства формируется изделие. Основным исходным продуктом автомобильных заводов являются различные машиностроительные материалы, из которых получают заготовки и изготавливают детали. Исходным продуктом авторемонтного предприятия являются ранее выпущенные автомобили и их агрегаты, утратившие работоспособность — ремонтный фонд. Как автомобильные заводы, так и авторемонтные предприятия наряду с основным исходным продуктом используют дополнительно также детали, узлы, агрегаты и приборы, получаемые по кооперации от смежных предприятий. Но эти поставки для заводов, изготовляющих или ремонтирующих автомобильную технику, не имеют определяющего значения. Отличия капитального ремонта от изготовления автомобилей, вытекающие из неодинаковости исходного продукта, довольно многочисленны и имеют принципиальное значение для организации и технологии авторемонтного производства. Основные из этих отличий, сведят для удобства в три группы.

Первая группа отличий характеризуется наличием при капитальном ремонте специфичных, т. е. свойственных только ремонту, видов работ. К ним относятся разборка автомобилей, их мойка, дефектация и сортировка деталей, а также восстановление деталей. Капитальный ремонт предполагает обязательную полную разборку ремонтируемого объекта, так как без этого практически невозможно оценить действительное техническое состояние его деталей, наметить и осуществить мероприятия по обеспечению необходимого уровня работоспособности и рабочего ресурса.

Поступающие в ремонт автомобили и  агрегаты подвергаются мойке, а детали обезжириваются и очищаются от всех загрязнений. Проведение моечно-очистных операций обеспечивает наиболее благоприятные условия как для разборки, так и для последующих процессов дефектации, сортировки и восстановления деталей.

Дефектация имеет целью определение технического состояния деталей. По результатам дефектации детали сортируют на три группы: годные, требующие восстановления и негодные. Восстановлению подвергаются детали, имеющие устранимые дефекты; в условиях авторемонтных предприятий восстановление проходят большинство основных деталей ремонтируемых автомобилей и агрегатов.

Капитальный ремонт с точки зрения количества выполняемых видов работ  и их взаимосвязи является более сложным процессом, чем изготовление агрегата (рис. 1). Это положение полностью относится и к автомобилю в целом.

Вторая группа отличий капитального ремонта от изготовления новых автомобилей и агрегатов характеризуется повышенной сложностью выполнения отдельных, общих для обоих производств видов работ. Здесь имеются в виду работы по сборке объектов и их окраске, а также по техническому контролю в процессе производства. Отличительной особенностью сборки при ремонте является использование деталей трех категорий: отработавших срок службы до ремонта, имеющих износы рабочих поверхностей, но еще годных для дальнейшего использования в течение очередного межремонтного срока без восстановления; прошедших восстановление и имеющих размеры новых деталей или так называемые ремонтные размеры; новых, поступивших в качестве запасных частей от автомобилестроительных заводов или изготовленных самими ремонтными предприятиями.

На заводах-изготовителях автомобильной  техники на сборку поступают только новые детали, т. е. детали одной категории. Применение при ремонтной сборке деталей трех категорий существенно усложняет комплектование деталей для агрегатов и узлов с целью обеспечения заданных техническими условиями значений зазоров и натягов у сопрягаемых пар деталей. По этой, причине в ходе ремонтной сборки приходится более широко, чем в основном производстве, применять метод групповой взаимозаменяемости.

Рис.1. Основные виды работ  при изготовлении (а) и капитальном  ремонте (б) агрегата.

 

При использовании этого метода для обеспечения требуемой точности сопряжений детали различных категорий сортируют на группы по размерам рабочих поверхностей и в последующем комплектуют пары сопрягаемых деталей из одинаковых групп. Группирование деталей и комплектование пар с учетом групп усложняет сборку узлов и агрегатов, складирование и хранение деталей. Усложнение окраски при капитальном ремонте объясняется необходимостью проведения в предварительном порядке работ по удалению старых лакокрасочных покрытий и различных загрязнений эксплуатационного происхождения с подлежащих окраске изделий. В производстве автомобилей и агрегатов такой необходимости нет.

Функции технического контроля при  ремонте более широкие, чем при  изготовлении новой техники.

Кроме функций, выполняемых в автомобилестроении, при капитальном ремонте осуществляется еще и контроль поступающего ремонтного фонда.

Третья группа отличий капитального ремонта от изготовления автомобилей и агрегатов определяется нестабильностью характера и объема работ, выполняемых при ремонте однотипных объектов, что объясняется разнородностью технического состояния ремонтного фонда.

 

 

2. Восстановление деталей железением (осталиванием):

  • Технологический процесс железнения;
  • влияние условий железения на свойства покрытия;
  • область применения (автомобиль, деталь, место).

 

Осталиванием (железением) называется процесс получения твердых износостойких железных покрытий из горячих хлористых электролитов. Процесс осталивания был разработан проф. М. П. Мелковым и применяется в авторемонтном производстве главным образом в целях компенсации износа деталей. По сравнению с процессом хромирования он имеет следующие преимущества: высокий выход металла по току, достигающий 85—90% (в 5—6 раз выше, чем при хромировании); большую скорость нанесения покрытия, которая при ведении процесса в стационарном электролите достигает 0,3—0,5 мм/ч (в 10—15 раз выше, чем при хромировании); высокую износостойкость покрытия (не ниже чем у стали 45 закаленной); возможность получения покрытий с твердостью Нμ = 2000—6500 МПа толщиной в 1—1,5 мм и более; применение простого и дешевого электролита. Эти достоинства процесса осталивания объясняют его широкое применение в практике ремонта автомобилей.

В качестве электролита при осталивании  применяют водный раствор хлористого железа (FеСl2∙4Н2О), содержащий небольшое количество соляной кислоты (НСl), и некоторые другие компоненты, которые вводятся для повышения прочности сцепления покрытия с подложкой (хлористый марганец МnСl2∙4Н2O) или для улучшения износостойкости (хлористый никельNiСl2∙4Н2O).

Концентрация хлористого железа в  электролите, может изменяться в пределах 200—700 кг/м3. Электролиты с низкой концентрацией хлористого железа (200—220 кг/м3) обеспечивают получение покрытий небольшой толщины (до 0,3—0,4 мм), но с высокой твердостью. Из электролитов высокой концентрации (650—700 кг/м3 FеСl2∙4Н2О) могут быть получены покрытия толщиной 0,8—1 мм и более, однако с меньшей твердостью.

Содержание соляной кислоты  в электролите должно быть в пределах 1,2—3 кг/м3. При более низком содержании ее снижается выход металла по току и в электролите образуется гидроокись железа, которая, попадая в покрытие, ухудшает его качество. Повышение кислотности электролита не ухудшает качества покрытия, но также снижает выход металла по току.

Наиболее рациональным является электролит средней концентрации, содержащий 400±20 кг/м3 FеСl2∙4Н2О, 2±0,2 кг/м3 НСl и 10±2 кг/м3 МnСl2∙4Н2O. Этот электролит стабилен в работе и почти не требует корректирования состава по содержанию основной соли, обеспечивает получение равномерных покрытий с необходимой твердостью и толщиной, имеет высокий выход металла по току и, способствует повышению прочности соединения покрытий с поверхностью детали, так как содержит хлористый марганец.

Осталивание производят с растворимыми анодами,    которые изготавливают обычно из малоуглеродистой стали 08 или 10. При растворении анодов образуется шлам, поэтому во избежание загрязнения электролита аноды помещают в чехлы из стеклоткани.

Свойства железных покрытий зависят от режима их нанесений. Твердость покрытия  увеличивается с повышением катодной плотности тока и с понижением температуры электролита. На рис. 2 представлена зависимость твердости покрытия от температуры электролита и плотности тока для электролита средней концентрации.

Электролитическое железное покрытие имеет высокую прочность сцепления с подложкой. При осаждении покрытия на стальные детали прочность сцепления составляет 400—450 МПа.

 

Рис. 2. Влияние плотности  тока и температуры электролита на микротвердость покрытия при осталивании, в электролите средней концентрации.

 

Износостойкость покрытия приближается к износостойкости деталей, изготовленных  из стали 45, закаленной ТВЧ.

Процесс нанесения покрытия при  осталивании производится в стальных ваннах, внутренняя поверхность которых облицовывают кислотостойкими материалами.

В авторемонтном производстве осталивание (железение) применяется в основном для восстановления изношенных поверхностей деталей. Твердым электролитическим  железом восстанавливаются цилиндрические поверхности толкателей, клапанов, шейки валиков масляного и водяного насосов, шейки вала рулевой сошки, шейки валов коробки передач и др. Также способом вневанного железения  восстанавливают крупногабаритные детали сложной конфигурации: блоки цилиндров, картеры коробок передач и задних мостов, коленчатые валы и другие).

 

 

3. Ремонт деталей класса «корпусные детали»:

  • детали, относящиеся к этому классу;
  • основные дефекты и способы их устранения;
  • организация рабочих мест.

 

К корпусным деталям автомобиля относят блок и головку блока цилиндров, крышку распределительных шестерен, корпус масляного и водяного насосов и различные картеры — сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, мостов, рулевого механизма и другие детали. Они, как правило, изготавливаются в виде отливки из чугуна (блоки двигателей КамАЗ из серого чугуна СЧ-21, ЯМЗ — из легированного чугуна и т.д.) и алюминиевых сплавов АЛ4 и АЛ9 (блок цилиндров двигателя ЗМЗ, головки цилиндров КамАЗ, ЗМЗ и др.).

Корпусные детали предназначены  для крепления деталей агрегата, имеют: отверстия, отверстия для установки подшипников, втулок, вкладышей, валов, гильз, штифтов и резьбовые отверстия для крепления деталей; плоскости и технологические плоскости. Общим конструктивно-технологическим признаком для большинства корпусных деталей является наличие плоской поверхности и двух установочных отверстий, используемых в качестве установочной базы как при изготовлении, так и при восстановлении деталей данного класса.

При эксплуатации машин  в корпусных деталях возможно появление следующих характерных дефектов:

механические повреждения  — повреждения баз; трещины на стенках и плоскостях разъемов, поверхностях под подшипники на опорных поверхностях; забоины установочных, привалочных  или стыковых поверхностей; обломы и пробоины частей картера; обломы шпилек; забитость или срыв резьбы; выпадание заглушек;

нарушение геометрических размеров, формы и взаимного расположения поверхностей — износ посадочных и рабочих поверхностей, резьбы; кавитационный износ отверстий, через которые проходит охлаждающая жидкость; несоосность, неперпендикулярность, нецилиндричность и некруглость отверстий; коробление, или деформация обработанных установочных, привалочных или стыковых поверхностей.

Дефекты корпусных деталей, которые устраняются с помощью слесарных операций:

пробоины — постановкой  металлической накладки на клею (составы на основе эпоксидной смолы) с закреплением ее болтами;

обломы — приваркой  обломанной части с закреплением ее болтами или с постановкой усиливающей накладки;

трещины — заделыванием с помощью фигурных вставок; нанесением состава на основе: эпоксидной смолы, эпоксидной смолы с наложением накладок из стеклоткани, эпоксидной смолы с наложением металлической накладки и закреплением ее болтами; сваркой; сваркой с последующей герметизацией шва полимерным составом, с помощью фигурных вставок и эпоксидной смолы;

повреждения и износ резьбовых  отверстий — прогонкой метчиком, нарезанием резьбы увеличенного размера, установкой ввертыша (резьбовой пробки) и нарезанием резьбы нормального размера, нанесением полимерных материалов на резьбовые поверхности, установка резьбовых спиральных вставок;

обломы болтов, шпилек — удалением  обломанной части с помощью бора или экстрактора, с помощью гайки или прутка;

коробление привалочных поверхностей — шлифованием, фрезерованием или шабрением;

ослабление посадки и выпадание  штифтов — развертыванием отверстий  под штифты и установкой штифтов  увеличенного размера (по диаметру).

Восстановление корпусных деталей  начинают с удаления обломанных шпилек и болтов, повреждений резьбовых отверстий, а также устранения трещин и других повреждений, требующих применения сварочных операций, так как сварка может повлечь за собой коробление обработанных плоскостей деталей.

Дефект коробления плоскостей устраняется: шлифованием, когда отклонение от плоскостности более 0,02 мм на длине 100 мм; фрезерованием или шабрением, когда отклонение от плоскостности более 0,2. При этом используют для установки деталей базовые поверхности, созданные на деталях заводом-изготовителем, восстановленные поверхности или, что реже, изготовленные ремонтным заводом. Износ внутренних цилиндрических поверхностей в корпусных деталях устраняют растачиванием под ремонтный размер при помощи дополнительных ремонтных деталей с последующей механической обработкой, электрохимических и эпоксидных покрытий, наплавкой и плазменным напылением.

При разработке технологического процесса восстановления корпусной детали придерживаются следующих правил: вначале устраняют трещины, отколы, обломы, затем восстанавливают базовые технологические поверхности, наращивают изношенные поверхности, обрабатывают рабочие поверхности под ремонтный или номинальный размер.

Организация рабочих мест. Основным оборудованием рабочего места слесаря является верстак, оснащенный слесарными тисками. На верстаке должен быть предусмотрен съемный кронштейн с подставкой для размещения чертежа. К рабочему месту слесаря должен быть подведен трубопровод сжатого воздуха с наконечником для обдувки деталей и для привода пневматического инструмента. Часто на рабочем месте слесаря устанавливают настольный сверлильный станок, он может быть установлен на подставке или непосредственно на верстаке.

Рабочее место станочника должно иметь  достаточную площадь для размещения на нем, кроме станка, тумбочки для инструмента, стола или стеллажа для деталей. Инструмент и приспособления должны быть расположены в определенном порядке (инструмент постоянного пользования кладется ближе) и иметь постоянные места. Перед началом работы должен быть разложен необходимый инструмент в определенной последовательности согласно приемам работы, а на подставке закреплен чертеж обрабатываемой детали. У рабочих мест должны быть предусмотрены стеллажи и площадки для заготовок и деталей.

Сварочные работы, как правило, должны проводиться в специально предназначенных для этого помещениях на участках сварки (наплавки), которые относятся к категории тепловых. Участок сварки (наплавки) авторемонтного завода обычно имеет несколько рабочих мест, каждое из них целесообразно специализировать с учетом технологических особенностей выполняемых работ. В качестве примера могут быть названы следующие специализированные рабочие места газовой и ручной электродуговой сварки: электродуговая сварка чугунных деталей сложной конфигурации, газовая сварка деталей из цветных металлов и их сплавов, сварка и наплавка стальных деталей и т. д. Сварку и наплавку крупногабаритных деталей (деталей рам, балок передних осей), требующих применения стендов, целесообразно выполнять на отдельных рабочих местах, сварку деталей кузовов и кабин — на участках их ремонта и сборки.

Для защиты рабочих от лучистой энергии  сварочных дуг на постоянных местах электродуговой ручной сварки (наплавки) для каждого сварщика должна быть оборудована отдельная кабина размером от 2x2 до 2х3м (не считая площади, занятой оборудованием) и высотой 1,8—2 м. Сварочные машины можно располагать в кабине или вне ее. Сварочные трансформаторы ставят обычно в кабинах, так как они занимают мало места. Свободная площадь в кабине для сварщика должна составлять 3— 4 м2.

Для сварки и наплавки деталей на рабочем месте устанавливают  столы с размером рабочей поверхности 700х900 мм и высотой 800—900 мм.

Пыль и вредные газы, образующиеся при сварке (наплавке), отсасываются вентиляционным устройством

Рабочие места сварщиков укомплектованы стульями на четырех опорах с мягкими спинкой и сиденьем, регулируемым по высоте. Рабочее место должно быть обеспечено приспособлениями для сварки деталей (упоры, зажимы, стяжки, распоры и т. п.).

Сварщик (если это возможно) должен работать сидя.

На рабочем месте газосварщика постоянного сварочного поста должны быть, кроме сварочного стола, ответвления от кислородного и ацетиленового трубопроводов для присоединения шлангов горелки. Кроме того, на рабочем месте нужно иметь ящик для хранения прутков сварочной проволоки нужной длины.

Детали, подлежащие сварке или наплавке, необходимо хранить па стеллажах, а  горячие, остывающие детали — на отведенной для этого площадке.

Проходы между установками для  механизированной сварки и наплавки деталей должны быть не менее 1,5 м.

 

 

4. Проектирование основных участков авторемонтных предприятий. Порядок расчета и подбора технологического оборудования.

 

Основой для выбора состава технологического оборудования является принятый технологический процесс. При наличии технологических маршрутных карт годовые объемы работ, выполняемые отдельными видами технологического оборудования, определяются путем суммирования трудоемкостей всех технологических операций, выполняемых на рассматриваемом оборудовании, с учетом годового количества ремонтируемых изделий.

При отсутствии пронормированной технологии состав технологического оборудования определяют на основании типовых технологических процессов или процессов-аналогов, а при отсутствии последних — путем анализа конструктивно-технологических особенностей ремонтируемых изделий, исходя из условия выполнения всего необходимого комплекса технологических операций по их восстановлению. Количество единиц технологического оборудования в этом случае рассчитывают, пользуясь укрупненными показателями процентной разбивки трудоемкости ремонта по видам работ.

Количество единиц производственного  инвентаря (верстаков, стеллажей и  др.) определяют без расчета, исходя из числа работающих на производственном участке и схемы организации производственного процесса.

Существуют четыре способа расчета  потребности в технологическом оборудовании, при которых ее определяют исходя из трудоемкости, станкоемкости объектов ремонта, продолжительности технологических операций, физических параметров объектов ремонта (массы, площади поверхности покрытия и т. п.).

По трудоемкости объектов ремонта рассчитывают потребность в технологическом оборудовании, используемом при машинно-ручных способах работы (разборочно-сборочном, для жестяницких, медницко-радиаторных и других работ), когда время занятости оборудования выполнением технологической операции равно времени, затрачиваемому рабочим на выполнение этой операции. Расчетное число единиц оборудования определяют по формуле:

где Тг — годовой объем работ, выполняемых на этом оборудовании, чел.-ч; Гфо — эффективный (расчетный) годовой фонд времени оборудования. Расчетное число единиц оборудования округляют до целого (как правило, в большую сторону) и принимают число единиц оборудования равным . Затем определяют коэффициент использования. Оборудования по времени:

Коэффициент должен быть, как правило, не менее 0,75. Меньшие значения допускаются для отдельных относительно недорогих единиц оборудования, без которых ремонт изделий не может быть качественно выполнен и замена которых на другое оборудование невозможна.

По станкоемкости объектов ремонта рассчитывают потребность в технологическом оборудовании, используемом при машинных способах работы (металлорежущем, кузнечно-прессовом, деревообрабатывающем и др.), когда время занятости оборудования выполнением технологической операции равно продолжительности обработки, установки, закрепления и снятия изделия, причем все или часть этих действий может происходить без участия рабочего. Дли расчета числа единиц технологического оборудования используют формулу но годовой объем работ задают в станко-часах.

По продолжительности технологических операций рассчитывают потребность в технологическом оборудовании, работа на котором состоит лишь в загрузке-выгрузке (установке-снятии) объектов ремонта и периодическом наблюдении за ходом технологического процесса, продолжительность которого регламентирована. К этой группе оборудования относят испытательные стенды, сушильные камеры, моечные ванны и установки для мойки изделий погружением и др.

Число моечных ванн и установок  для мойки изделий погружением, а также сушильных камер неконвейеризированного типа определяют по формуле:

где — продолжительность технологической операции с учетом времени на загрузку и выгрузку изделий, ч; А — количество изделий на годовую программу; а — число одновременно обрабатываемых изделий; — эффективный (расчетный) годовой фонд времени оборудования, ч.

Число испытательных стендов рассчитывают по формуле:

где — коэффициент повторности, учитывающий необходимость повторной обкатки и испытания двигателя после устранения дефектов, обнаруженных при первом испытании ( = 1,05...1,15); — продолжительность технологической операции с учетом времени на установку и снятие двигателя, ч (для карбюраторных двигателей принимают 0,25...0,35 ч, для дизельных — 0,50...0,65 ч).

По физическим параметрам объектов ремонта рассчитывают потребность в технологическом оборудовании, паспортная производительность которого определяется массой обрабатываемых изделий (термических и нагревательных печах, отдельных типах моечных машин и др.) или площадью поверхности покрытия (гальванических ваннах, окрасочных камерах и др.).

Количество единиц оборудования, рассчитываемое исходя из массы объектов ремонта, определяют по формуле:

где d — коэффициент, учитывающий время на загрузку и выгрузку изделий (d = 1,03...1,12); G — суммарная масса составных частей одного изделия, подвергаемых данному виду обработки, кг/шт.; N — годовая производственная программа, шт.; g — паспортная производительность оборудования, кг/ч.

Количество гальванических ванн определяют по формуле:

где — продолжительность гальванической операции для детали, ч; — площадь поверхности покрытия детали, дм2; — число деталей на годовую программу, шт.; f— единовременная загрузка ванны, дм3 (определяется по паспортным данным ванны).

Количество окрасочных камер определяют по формуле:

где — число слоев окраски; — производительность окрасочной камеры, м2/мин.

 

 

Список литературы.

 

  1. Ремонт автомобилей. Под.ред. С.И. Румянцева, М., Транспорт, 1988.
  2. Карагодин. В.И. Митрохин Н.Н. Ремонт автомобилей. М., Академия, 2003
  3. Дюмин И.Е, Трегуб Г.Г. Ремонт автомобилей. М., Транспорт, 1995.
  4. Ремонт автомобилей. Под.ред. Клебанова. М., Транспорт, 1974.
  5. Мельников Г.Н. Ремонт автомобилей. Программа и методические указания. Н.Новгород, 2004.
  6. Цеханов А.Д. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей. М.. Транспорт, 1978.
  7. Проектирование производственных участков авторемонтного предприятия. Клебанов Б.В. М., Транспорт, 1975.