Описание восстанавливаемого узла (стр. 2 )

1.2  Хаpактеpистика детали

Коленчатый вал ГАЗ-66 имеет номер по каталогу 66-02-4201026-01.

Коленчатый вал кованый из стали 45Г содержанием углерода 0,42-0,47%

Упорный фланец коленчатого вала изготовлен из листовой стали 65Г и закален до твёрдости ННС 40-55.

Коленчатый вал — деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма.

Основные элементы коленчатого вала

-  Коренная шейка — опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещённом в картере двигателя.

-  Шатунная шейка — опора, при помощи которой вал связывается с шатуном (для смазки шатунного подшипника имеются масляный канал).

-  Шейка — связывает коренную и шатунную шейки.

-  Передняя выходная часть вала (носок) — часть вала на которой крепится зубчатое колесо или шкив.

-  Задняя выходная часть вала (хвостовик) — часть вала соединяющаяся с маховиком или массивной шестернёй отбора основной части мощности.

-  Противовес — обеспечивает разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна.

2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Выбор метода и способа восстановления детали

В зависимости от назначения, сложности и объема выполняемых работ, ремонт подразделяется на текущий и капитальный.

Капитальным называют такой вид ремонта, при котором восстанавливаются все агрегаты и узлы, включая базовые. При капитальном ремонте полностью разбирают и собирают ремонтируемый узел, заменяют все изношенные детали, требующие ремонта на восстановленные или новые, а базовые детали восстанавливают, так как они более сложные в изготовлении и дорогостоящие. Капитальным ремонтом должен быть обеспечен срок службы машины или механизма не менее планового межремонтного периода, что составляет 80 % от ресурса новой машины.

Текущим называется такой вид ремонта, при котором выполняются отдельные виды работ по устранению незначительных неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации машин и замене отдельных агрегатов или деталей, требующих капитального ремонта. При текущем ремонте базовые детали не заменяются и не восстанавливаются.

Основными методами ремонта являются: агрегатный, агрегатно-узловой, периодической замены комплектов.

На ремонтном участке применен агрегатный метод ремонта. Отремонтированные агрегаты сдают в склад готовой продукции, а агрегаты, поступающие в ремонт, сдаются на склад ожидания ремонта, после этого детали, требующие ремонта, направляются в ремонтный участок.

В ремонтном участке составляется карта эскизов с учетом типовых норм времени. До составления карты эскизов заполняется дефектовочная ведомость, в которой указываются все возможные дефекты восстанавливаемой детали; номинальные размеры, размеры допустимые для эксплуатации детали без ремонта и предельные размеры, после достижения которых деталь необходимо ремонтировать. В операционной карте указываются операции воздействия на деталь, режимы по току и режимы обработки деталей. В маршрутной карте отражается последовательность восстановления детали с указанием применяемого оборудования, приборов, рабочего и вспомогательного инструмента.

В обязательном порядке к технологической документации прикладываются комплектовочная ведомость и ведомость оснастки. В комплектовочной ведомости указывается наименование и количество деталей, необходимых для сборки данного узла, номер детали по каталогу, для стандартных изделий указывают номер стандарта и год его внедрения. В ведомость оснастки заносят применяемое основное и вспомогательное оборудование и технологическую оснастку, подобранную для участка.

Восстанавливаемая деталь вместе с необходимой документацией перемещается по ремонтным участкам в зависимости от выполняемых операций в необходимой последовательности. Перемещение агрегатов производится на передвижных тележках.

После выполнения последней операции производится контроль качества выполнения работ. Детали прошедшие этот контроль вместе с сопроводительной документацией отправляются на склад готовой продукции.

Для восстановления посадочных мест под подшипники возможно применение следующих способов: вибродуговая наплавка, наплавка в СО2, наплавка под флюсом, хромирование и железнение.

Наплавку под слоем флюса можно использовать только для деталей, имеющих диаметр не менее 40 мм, а диаметр посадочных мест под подшипники кулачкового вала составляет 20 мм. Поэтому данный способ нельзя использовать при восстановлении вала.

При наплавке в среде углекислого газа деталь сильно нагревается, что может привести к деформации вала компрессора, поэтому данный способ нежелательно использовать.

Главным недостатком вибродуговой наплавки является снижение усталостной прочности, что также является нежелательным.

При применении гальванических способов наращивания металла (хромирование и железнение) совершенно отсутствует деформация детали, поэтому не нужно будет после операции проводить правку вала.

Таблица 1 – Показатели методов нанесения покрытий

Методы нанесения покрытий	Прочность сцепления, МПа	Коэффициент Производительности, Кп	Коэффициент экономической эффективности, Кэф	Коэффициент долговечности, Кд
Наплавка под флюсом	650	1,4 - 1,6	0,436	–
Вибродуговая	500	0,7 - 0,8	0,25	1,0
В среде СО2	550	1,7 - 1,8	0,403	–
Хромирование	450	0,22 - 0,32	0,087	0,97-1,0
Железнение	400	1,77 - 1,93	0,637	0,9-1,0

Как следует из таблицы 1, коэффициент долговечности у оставшихся трех способов практически одинаков. Коэффициент производительности самый высокий (1,77-1,93) при применении железнения. Наиболь­шему значению коэффициента технико-экономической эффективности оставшихся трех способов соответствует способ восстанов­ления железнением (0,637), который и принимаем для восстановле­ния шеек под подшипники кулачкового вала.

Единственным недостатком железнения является сравнительно небольшая прочность сцепления с основным металлом, но так как вал компрессора работает не в тяжелых условиях знакопеременных нагрузок, то данный недостаток не повлияет на работу вала.

2.2 Маршрутная карта

Рисунок 2 –вал компрессора

Дефект 4 - Износ посадочного места под подшипник

Переход 1 - Установка вала в токарно-винторезный станок

М01 Материал Сталь 45 ГОСТ 4543-71;

А02 Токарная операция;

Б03 Станок токарно-винторезный ГС526У-01;

О04 Проточить посадочное место под подшипник с ø 34,9 до ø 34,5 на длину 14мм;

Т05 ПР - трехкулачковый самоц. патрон, центр; РИ – резец проходной марки

Т06 Т7К12; ВИ - резцедержатель; ИИ - штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-80.

Снять вал с токарно-винторезного станка

Переход 2 - Установка вала в ванну для железнения

А08 Гальваническая операция;

Б09 Ванна для железнения ОН-1-66-1402-1;

О10 Провести железнение посадочного места под подшипник с ø 34,5до ø 35,3

О11 на длину 14 мм;

Т12 ПР - крючки; ИИ - штангенциркуль ШЦ-1ГОСТ 166-80.

Вынуть вал из ванны

Переход 3 - Установка вала в токарно-винторезный станок

А13 Токарная операция;

Б14 Станок токарно-винторезный ГС526У-01;

О15 Проточить посадочное место под подшипник с ø 35,3 до ø 35,1 на длину 14мм;

Т16 ПР - трехкулачковый самоц. патрон, центр; РИ – резец проходной марки

Т17 Т7К12; ВИ - резцедержатель; ИИ - штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-80.

Снять вал с токарно-винторезного станка

Переход 4 - Установить вала в высокочастотную установку

А19 Термическая операция;

Б20 Установка ТВЧ ЛПЗ-67;

О21 Закалить место под подшипник до твердости HRC 57-60 на глубину 1 мм;

Т22 ПР - зажимы ; РИ - камера закаливания ; ВИ - щипцы.

Демонтаж вала из установки

Переход 5 - Установка вала в станок круглошлифовальный

А23 Шлифование финишное;

Б24 Станок круглошлифовальный 3Н130В;

О25 Шлифовать посадочное место под подшипник с ø 35,1 до на ø

О26 длину 14 мм;

Т28 24А25СМ2К ГОСТ 3.2548-84 ø 400 мм; ВИ - шлифовальная бабка;

Т28 ИИ - штангенциркуль ШЦ-1 ГОСТ 166-80.

Снять вал со шлифовального станка

2.3 Годовой объем работ

Годовой объём работ ТГ (чел. час.) определяется по формуле [ 4 с.12 ]

, (1)

где t - трудоемкость на единицу продукции, t = 3,9 чел. час [по заданию];

N - годовая программа ремонта, N = 3400 шт. [по заданию];

k - коэффициент корректировки годовой программы, k = 0,8.

чел. час.

2.4 Расчёт числа рабочих

Явочное число производственных рабочих тяв (человек) определяется по формуле [4 с. 3 ]

, (2)

где Фнф - номинальный годовой фонд времени рабочего, Фнф = 2020 час.;

чел.

Принимаем mяв = 5 чел.

Списочное число рабочих тсп (человек) определяется по формуле [ 4 с. 4 ]

, (3)

где Ффд - действительный годовой фонд времени рабочего, Ффд = 1776 час.;