Агрегатно-механический участок СТО "Волга" с подробной разработкой технологии ремонта двигателя.

"СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений и обозначений
Введение
1. Исследовательский раздел
1.1 Краткая характеристика предприятия
1.2. Проблемы технического обслуживания автомобилей
1.3. Служебное назначение и анализ конструкции двигателя
Выводы
2. Технологический раздел
2.1 Условия работы, наиболее характерные неисправности в условиях эксплуатации
2.2. Технологический процесс разборки двигателя
2.3. Характерные неисправности кривошипно-шатунного механизма, способы их обнаружения; разработка карты дефектовки
2.4. Технология ремонта кривошипно-шатунного механизма двигателя
2.5. Технология сборки двигателя, обкатка, испытание, контроль
Выводы
3. Конструкторский раздел.
3.1. Выбор приспособления. Назначение, устройство и работа
3.2. Порядок применения приспособлений.
3.3. Техника безопасности при проведении ремонтных работ с приспособлением
3.4. Расчет на прочность ответственных деталей.
Выводы
4. Разработка планировки участка
4.1. Расчет производственной программы по ТО и ремонту автомобилей
4.2. Технологический процесс агрегатно-механического участка
4.3. Определение потребности и выбор технологического оборудования
4.4. Планировка размещения оборудования и организация рабочих мест
Выводы
5. Охрана труда и техника безопасности в агрегатно-механическом участке.
5.1. Охрана труда
5.2. Правила пожарной безопасности
5.3. Охрана окружающей среды
Выводы
6 Экономическая часть
6.1. Определение основной заработной платы
6.2. Определение процента дополнительной заработной платы и дополнительной заработной платы
6.3. Определение фонда оплаты труда рабочих
6.4. Определение начислений на заработную плату
6.5. Затраты на амортизацию основных фондов
6.6. Определение общехозяйственных расходов.
6.7. Составление таблицы затрат по проекту
Список использованных источников
Приложения

Агрегатно-механический участок СТО "Волга" с подробной разработкой технологии ремонта двигателя.

122,6-133,4 (12,5-13,6)
Гайки болтов кpепления маховика к коленчатому валу
74,5-81,4 (7,6-8,3)
Гайки крепления стоек оси коромысел
34,3-39,2 (3,5-4,0)
Штуцер крепления масляного фильтра
78,4-88,2 (8,0-9,0)
Свечи зажигания
29,4-34,2 (3,0-3,5)
Масляный фильтр
19,6-22,5 (2,0-2,5)
После сборки двигателя необходимо отрегулировать зазоры между клапанами и коромыслами и произвести установку угла опережения зажигания.
Величина зазора между клапаном и коромыслом должна быть:
для впускных клапанов 1-го и 4-го цилиндров 0,3-0,35 мм;
для остальных клапанов 0,35-0,4 мм.
1 Регулировку зазоров производите в следующем порядке:
1.1 Установите поршень первого цилиндра в ВМТ при такте сжатия, при этом вторая метка на шкиве-демпфере коленчатого вала по ходу вращения коленчатого вала должна совместиться с меткой (штифтом) на крышке распределительных шестерен.
1.2 С помощью щупа установите зазор между коромыслами и 1,2,4,6 клапанами и затяните контргайки регулировочных болтов.
1.3 Проверните коленчатый вал на один оборот и отрегулируйте зазоры между коромыслами и 3,5,7,8 клапанами.
2 Установку угла опережения зажигания производите в следующем порядке.
2.1 Установите поршень первого цилиндра вблизи ВМТ при такте сжатия так, чтобы первая метка на шкиве-демпфере коленчатого вала совместилась со штифтом на крышке распределительных шестерен.
2.2 Ослабьте болт крепления пластины октан-корректора к корпусу датчика распределителя зажигания, при снятой крышке установите бегунок против контакта, помеченного цифрой «1» на крышке распределителя и вставьте хвостовик распределителя в отверстие корпуса привода; при этом шип муфты распределителя должен войти в паз втулки привода.
2.3 Придерживая бегунок против его вращения (для устранения зазоров в приводе) поверните корпус датчика-распределителя до совмещения метки на роторе и острия лепестка на статоре. В таком положении затяните болт крепления пластины октан-корректора к корпусу распределителя. Установите крышку датчика-распределителя и провода к свечам и катушке зажигания.
На приработанном двигателе отрегулированный таким образом установочный угол опережения зажигания будет соответствовать 5 градусам угла поворота коленчатого вала до ВМТ.
Обкатка вновь отремонтированного двигателя проводиться в соответствии с Руководством по эксплуатации автомобиля, на котором установлен двигатель.
На стенде рекомендуется обкатать двигатель в следующем режиме:
1. Холодная обкатка при частоте вращения коленчатого вала 1200-1500 мин-1 в течение 15 минут.
2. Горячая обкатка на холостом ходу:
при 1000 мин-1 1 час
при 1500 мин-1 1 час
при 2000 мин-1 30 минут
при 2500 мин-1 15 мин
Давление масла в системе смазки двигателя поддерживайте не ниже 2,5 кгс/см2 , а его температуру на входе в двигатель – не менее плюс 50оС.
Температура воды на выходе из двигателя должна быть плюс 70-85оС, а на входе – не менее плюс 50оС.
Затем отрегулируйте и проверьте двигатель при частоте вращения до 3000 мин-1.
После установки двигателя на автомобиль и заправки его охлаждающей жидкостью и маслом рекомендуется провести горячую обкатку в течение 30-40 мин. Для этого:
1. Запустите двигатель и с помощью ручки управления дроссельной заслонкой карбюратора, расположенной на щитке приборов, установите частоту вращения 1000-1200 мин-1;
2. Поддерживайте указанный режим 10-15 мин. Следите за давлением масла и температурой охлаждающей жидкости по штатным указателям на щитке проборов автомобиля. Кран масляного радиатора должен быть закрыт;
3. По истечении указанного времени переведите двигатель на режим 1800-2000 мин-1. Давление масла на указанном режиме после прогрева двигателя (температура охлаждающей жидкости 70-80оС) должно быть не менее 300 кПа (3 кгс/см2). Дайте поработать двигателю при указанной частоте 10-15 мин;
4. Увеличьте частоту вращения до 2500-3000-1/мин, поддерживайте указанный режим работы также 10-15 мин.
Отрегулируйте минимальную частоту вращения холостого хода, для чего переведите двигатель на режим минимальной частоты холостого хода.
Регулировку проведите в следующем порядке.
1. Винтом эксплуатационной регулировки установки частоту вращения 700-750 мин-1.
2. Винтом ограничения токсичности установите максимально возможную частоту вращения.
3. Заверните винт ограничения токсичности до начала падения частоты или начала неустойчивой работы двигателя, а затем выверните винт на четверть оборота.
4. Винтом эксплуатационной регулировки установите частоту вращения 700-750 мин-1
Выводы
Во втором разделе работы проведен анализ условий эксплуатации двигателя УМЗ, рассмотрены основные неисправности и методы их устранения, определена технология производства капитального ремонта двигателя с разработкой технологии ремонта кривошипно-шатунного механизма двигателя. В процессе работы выяснено, что для производства ремонтных работ необходимо применение различного рода приспособлений, анализ и разработку которых будет проведено в следующем разделе работы.
3. Конструкторский раздел.
3.1. Выбор приспособления. Назначение, устройство и работа
Для выбора и разработки приспособления рассмотрим подробнее дефекты, процесс ремонта шатуна и применяемые для производства ремонтных работ приспособления. Известно, что деформированный шатун приводит к уве­личению расхода масла из-за перекоса поршня и колец в цилиндре. Кроме этого увеличивается шум и, самое главное, снижается ресурс деталей, связанных с деформированным шатуном. У шатуна деформируется, как правило, стержень (рис. 3.1).
Наличие деформации легко проверяется на поверочной плите или при помощи лекальной линейки. В первом случае шатун качается, во втором случае идет проверка «на просвет» у головок. Считается, что максимальная деформация (изгиб, непараллельность осей головок шатуна) не должна превышать половины диаметрального зазора между порш­нем и цилиндром. При зазоре 0,05...0,08 мм максимальная деформация не должна быть более 0,025.. .0,040 мм на дли­не, равной диаметру цилиндра. Деформированные шатуны подлежат правке или замене. В тех случаях, когда на шатуне обнаружена трещина, шатун заменяется обязательно [16].
Очень важными операциями при ремонте шатунов автомобильных двигателей являются проверка шатунов на прямолинейность, скрученность и наличие двойного изгиба (рис. 3.1), а также правка шатунов в случае необходимости.
Проверку шатунов в процессе ремонта, как правило, проводят 3 раза. После соединения поршня с шатуном проводят четвертую проверку для установления правильности сборки.
Первый раз проверяют отремонтированный шатун перед запрессовкой втулки в верхнюю головку и до заливки баббитом установки вкладышей нижней головки.
Рисунок 3.1 - Схема различных деформаций шатунов: а – двойной изгиб;
б - изгиб; в - скрученность
Второй раз проверяют шатун после запрессовки и подгонки по поршневому пальцу втулки верхней головки.
Третий раз шатун проверяют уже после заливки и растачивания нижней головки установки вкладышей.
Рассмотрим приспособления, которые применяются для проверки и ремонта шатунов.
а) Приспособление (рис. 3.2) предназначено для дефектации шатуна на смещение верхней головки относительно нижней. Оно состоит из поверочной плиты, болта с гайкой прижимной пластины и прижимной гайки. Проверочная плита изготавливается из ровного, листового металла толщиной не менее 8 миллиметров или из профильного металла - швеллера. Контрольная поверхность плиты отшлифована и доведена до необходимой плоскостности. Крепежный болт должен быть длиннее ширины нижней головки шатуна в 2 – 2,5 раза, для обеспечения свободной затяжки шатуна вместе с крепежной пластиной. Крепежная пластина изготавливается из листового металла толщиной, обеспечивающей надежное прижатие шатуна к поверочной плите, при условии отсутствия появления на ней деформаций [22].
Замеры величин смещения верхней головки шатуна относительно нижней осуществляют микрометрическими глубиномерами, а также можно производить замеры инструментом индикаторного типа погрешность измерений которых не превышает 0,01 миллиметра, так как допустимые значения не параллельности для шатунов тракторных двигателей не должны превышать 0,03 миллиметра на длине 100 миллиметров.
Возможно применение приспособления, в котором нижняя головка шатуна закрепляется не за счет раздвижных губок, а посредством прижатия ее, при помощи винтовой пары, непосредственно к поверочной плите.
Рисунок 3.2 Приспособление для проверки шатуна на скрученность и изгиб
а - установка индикаторов; б - установка разжимной оправки; в - проверка шатуна на изгиб; г – проверка шатуна на скрученность;
1 - оправка; 2 и 5 - индикаторы; 3 - плита; 4 - упор; 6 - разжимная оправка; 7 - призма;
8 и 10 - конусы оправки; 9 - разжимная втулка оправки.
Небольшие габаритные размеры обеспечивают его мобильность и практичность в применении и хранении. Существенным плюсом приспособления является то, что оно не требует особых навыков и умений, а главное очень просто в эксплуатации и практически не требует технического ухода.
Технологические указания к применению приспособления:
1) подготовить рабочее место: убрать со стола все лишнее;
2) подготовить приспособление к работе: установить его на рабочем столе таким образом, чтобы оно стояло устойчиво, не раскачиваясь;
3) подготовить необходимый измерительный инструмент: разложить его в порядке применения;
4) установить шатун в сборе с крышкой на поверочной плите таким образом, чтобы он располагался в продольной оси приспособления;
5) прижать нижнюю головку шатуна к поверочной плите прижимной пластиной, затянув гайку до упора;
6) замерить расстояние от верхней головки шатуна до поверочной плиты;
7) перевернуть шатун и установить аналогичным способом;
8) замерить расстояние от верхней головки шатуна до поверочной плиты;
9) найти разность между полученными результатами;
10) по окончании работ тщательным образом очистить рабочую поверхность поверочной плиты.
б) Приспособление (рис. 3.3) предназначено для проверки и правки шатунов двигателей отечественных и зарубежных автомобилей, имеющих одинаковую ширину верхней и ниж­ней головок. Оно закрепляется на краю верстака тремя бол­тами так, чтобы площадка под нижнюю головку шатуна бы­ла на краю верстака. Правка на приспособлении позволяет восстановить параллельность осей головок шатуна и устра­нить скручивание стержня или скрещивание осей головок [34].
Рисунок 3.3. Приспособление для правки стержня шатунов: 1 – основание; 2 – шатун; 3 – опора; 4 – гайка; 5 – упорный подшипник; 6 – винт; 7 – упор; 8 – болт зажима; 9 – зажим; 10 – шайба; 11, 12 – болты
Также на ремонтных предприятиях для проверки шатунов могут использоваться специальные оптические приборы или индикаторные приспособления типа 9570-157-1,(рис.3.4). Приспособление состоит из плиты 7 с призмой 1 и кронштейна 5, на котором расположены четыре индикатора часового типа. Два индикатора 4 установлены вертикально и два индикатора 6-горизонтально, так, что оси их взаимно перпендикулярны. В отверстия нижней и верхней головок проверяемого шатуна вставляют оправки 2 и 3, затем шатун укладывают оправкой 2 на призму 1 и оправкой 3 наклонно подводят к упору и измерительным стержням индикаторов. Разность в показаниях вертикальных индикаторов 4 отмечает изгиб шатуна, а разность в показаниях горизонтальных индикаторов 6 - его скрученность. Перед измерением индикаторы устанавливают по специальному эталону. Такое приспособление применимо для контроля только одного типоразмера шатуна. Допускаемая скрученность шатунов тракторных двигателей в пределах 0,05...0,08 мм, автомобильных - 0,04...0,06 мм на 100 мм длины, по оси оправки, вставленной в отверстие верхней головки шатуна, а допускаемый изгиб - 0,03... 0,05 мм для шатунов тракторных двигателей и 0,02...0,03 мм для автомобильных на 100 мм длины. Износ отверстий нижней головки шатуна устраняют несколькими способами в зависимости от степени износа и размеров шатуна. Перед восстановлением отверстий проверяют опорные поверхности под головки шатунных болтов и гайки, а также плоскости разъема.
Опорные поверхности крышки фрезеруют до выведения следов изнашивания на вертикально-фрезерном, а шатуна на горизонтально-фрезерном станках. При больших износах опорные поверхности наплавляют и фрезеруют под нормальный размер по высоте от плоскости разъема до опорной поверхности. Для закрепления крышки и шатуна при фрезеровании применяют специальные приспособления.
Рисунок 3.4 Приспособление 9570-157-1 для контроля геометрических параметров шатуна: 1 - призма; 2 и 3 - оправки; 4 и 6 - индикаторы; 5 - кронштейн; 7 - плита.
Смятые или изношенные плоскости разъема фрезеруют или шлифуют до выведения следов изнашивания и получения параллельности плоскостей с образующей отверстия. Параллельность проверяют индикаторным глубиномером или специальным приспособлением (рис. 3.5). Установив индикатору 2 небольшой натяг, закрепляют его стопорным винтом 7 и с помощью планки отмечают показания индикатора по концам плоскостей разъема крышки или шатуна. Непараллельность плоскостей разъема образующей отверстия допускается не более 0,02 мм на их длине.
Если слой металла, снятый шлифованием с плоскостей разъема крышки, не превышает 0,3 мм, а с плоскостей разъема шатуна 0,2 мм для дизелей и соответственно 0,4 и 0,3 мм для карбюраторных двигателей, то шатун собирают, затягивают гайки нормальным усилием затяжки и растачивают, а затем шлифуют под нормальный размер.
Рисунок 3.5 - Схема проверки параллельности плоскостей разъема шатуна индикаторным приспособлением: 1 - стопорный винт; 2 - индикатор;
3 - плита.
При незначительном изнашивании отверстия восстанавливают таким же способом. Плоскости разъема шлифуют, и отверстия под вкладыши обрабатывают под нормальный размер.
Если отверстия в шатунах под вкладыши изношены настолько, что с плоскостей разъема требуется снимать металла больше, чем указано, то отверстия восстанавливают наращиванием металла с последующей обработкой под нормальный размер.
Поверхности в отверстиях шатунов автомобильных двигателей наращивают железнением, наплавкой под слоем флюса, в среде углекислого газа и вибродуговой.
Перед растачиванием восстанавливают плоскости разъема и опорные поверхности под головки болтов и гайки.
В случае значительного износа отверстия с плоскостей крышки и шатуна снимают повышенный слой металла, а чтобы сохранить межосевое расстояние, шатун растягивают в специальном приспособлении. При растягивании стержень шатуна нагревают в электроиндукторе приспособления. Затем отверстие обрабатывают под нормальный размер. Растачивают отверстия нижних головок шатунов на расточных станках или токарных в специальных приспособлениях. После расточки шлифуют, а чаще хонингуют под нормальный размер. При хонинговании применяют приспособления, позволяющие обрабатывать сразу целый комплект шатунов.
Проанализировав рассмотренные приспособления, для дальнейших расчетов выбираем приспособление для правки стержня шатунов (рис. 3.3)
3.2. Порядок применения приспособлений.
При использовании приспособления для проверки шатуна на скрученность и изгиб призму 7 с индикаторами часового типа устанавливают на оправку 1 и передвигают ее до соприкосновения упора 4 призмы с плоскостью плиты 3 приспособления. В этом положении перемещают индикатор 2 до получения натяга на измерительном стержне в пределах 1,0... 1,5 оборота стрелки. Закрепляют индикатор и совмещают нулевое деление шкалы со стрелкой. Поворачивают призму на 180° и также устанавливают индикатор 5. В отверстие верхней головки шатуна с впрессованной втулкой вставляют разжимную втулку 9 закрепляют ее конусами 8 и 10. Шатун ставят на оправку, перемещают его до упора оправки в плиту 3 и закрепляют на оправке. Призму ставят на оправку 6 и при соприкосновении ее упоров с плитой 3 поочередно по отклонению стрелки от нулевого положения индикатора 2 определяют изгиб шатуна, а по отклонению стрелки индикатора 5 скрученность.
Шатуны, имеющие непараллельность, изгиб, или перекос, скручивание, верхней головки шатуна относительно нижней, выходящие за допустимые размеры, подлежат восстановлению или выбраковке. Править шатуны в холодном состоянии не рекомендуется, потому что такая правка не обеспечивает стабильных результатов. Допускается правка шатунов с подогревом стержня до температуры 450...600°С.
Затем применяется приспособление для правки шатунов, порядок работы сна котором следующий: верхняя головка шатуна зажимом 9 притягивается к осно­ванию 1. На нижнюю головку воздействуем через упорный подшипник опорой 3, вращая гайку 4 на болте 12. Требуе­мая деформация стержня осуществляется передвижным упором 7. Для устранения скрещивания осей головок или скручивания стержня шатуна последний поворачиваем на приспособлении верхней головкой в другую сторону и зажи­маем только за нижнюю головку. В верхнюю головку встав­ляем стержень длиной 0,5...0,8 м и, действуя им как рыча­гом, устраняем скручивание стержня шатуна.
При значительной правке шатун желательно подверг­нуть отжигу с нагревом до 180.. .200 °С, выдержкой 3.. 4 ч и охлаждением вместе с печью. При отжиге снимаются оста­точные напряжения после деформации и повышается плас­тичность материала шатунов.
Правку шатунов проводят 2 раза.
Первую правку выполняют после первой проверки, вторую правку - после второй проверки, но только в том случае, если погнутость или скрученность не будет превышать 0,3 мм на 100 мм длины шатуна. Если после второй проверки будет установлено отклонение более 0,3 мм, то в этом случае шатун не правят, а заменяют втулку.
При исправлении погнутости или скрученности и для предохранения от повторной деформации шатуна во время работы его следует перегибать несколько больше, чем это необходимо, а затем уже доводить до нормы, изгибая его в обратную сторону.
В процессе работы выправленные шатуны вновь несколько деформируются в результате внутренних напряжений, создавшихся при правки. Для снятия этих напряжений выправленный шатун следует нагреть до 150-200 оС и выдержать его при этой температуре в течение 2-3 часов. В настоящей работе эта операция опущена.
Восстановленные отверстия нижней головки шатуна должны отвечать следующим требованиям: овальность и конусность не более 0,01 мм; смещение оси относительно плоскостей разъема не более ±0,3 мм; шероховатость поверхности не ниже 8-го класса.
Изношенное отверстие под втулку в верхней головке шатуна растачивают или развертывают до выведения следов изнашивания и запрессовывают втулку увеличенного размера по наружному диаметру. Внутреннее отверстие втулки растачивают на расточных станках типа УРБ-ВП-М или на токарных с помощью специальных приспособлений. После расточки втулку раскатывают роликовыми раскатками на тех же станках. При растачивании оставляют припуск под раскатку 0,04...0,06 мм, чтобы обеспечить необходимый размер под палец. Процесс раскатки улучшает на два-три класса шероховатость поверхности и увеличивает прочность посадки втулки на 70...80%.
Изношенные втулки верхней головки шатуна, если позволяет конструкция, восстанавливают меднением наружной и внутренней поверхностей или осадкой.
3.4. Расчет на прочность ответственных деталей.
Вопросы надежности, прочности, долговечности и ресурса являются важнейшими в современной технике. Вследствие непрерывно возрастающих требований к быстроходности, экономичности, снижению массы машин расчеты на прочность становятся все сложнее. Они должны учитывать различные режимы работы, реальные свойства материалов, условия нагружения, технологические, эксплуатационные и другие факторы.
Резьбовые соединения часто являются ответственными узлами, определяющими прочность и надежность всей конструкции. Для повышения надежности резьбовых соединений необходимо применять современные методы проектирования, основанные на широком использовании ЭВМ. Это позволит при проектировании учесть распределение усилий, выяснить запасы прочности, создать надежную конструкцию.
В рамках данной работы предлагается провести расчеты на прочность составных частей приспособления для правки стержня шатунов (рис. 3.3).
Основными нагрузочными элементами в предлагаемом стенде являются резьбовые соединения гаек и болтов и пластины на изгиб. Поэтому проведем расчеты соответствующих нагрузочных элементов.
3.4.1. Расчет болта на прочность