В данном дипломном проекте разрабатывается участок по ремонту топливной аппаратуры и технология восстановления плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизелей.
В общей части представлена характеристика предприятия и его производственные показатели. В технологической части проекта приведен расчет участка по ремонту топливной аппаратуры, а также приведена технология ремонта плунжерных пар.
В конструкторской части приведен расчет приспособления для вертикально-хонинговального станка, необходимого для фиксации плунжерной втулки. Выполнены прочностные расчеты элементов приспособления.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» рассмотрены вопросы охраны труда и экологии.
В экономической части рассчитаны показатели экономической эффективности от внедрения проекта.

Доклад.

В моторном цехе производится ремонт двигателей необезличенным методом. При этом форма организации труда является постовой. Применение этой формы организации труда позволяет добиться высокой производительности труда, так как ремонтные работы производятся на специализированных местах, с применением специализированного инструмента. (лист 2 – план цеха)
Система питания обеспечивает двигатель топливом и очищенным воздухом. Технико-экономические показатели работы двигателя в значительной мере определяются техническим состоянием топливной аппаратуры. Плунжерная пара играет одну из важных ролей в работе топливной аппаратуры. Она устанавливается в корпусе топливного насоса и служит для создания давления (30 МПа), а также регулирует количество подаваемого топлива. Плунжерная пара состоит из плунжера и плунжерной втулки. ( лист 3 – карта дефектов).
Наибольшему износу подвержена поверхность плунжера. Основной причиной износа плунжерной пары являются абразивные частицы, находящиеся в дизельном топливе.
Иногда имеют место случаи заклинивания плунжера во втулке, причем это проявляется в начальный период работы детали, например, в процессе обкатки двигателя. Увеличение количества этих дефектов объясняется выпуском плунжерных пар с малыми величинами зазора, что достигается селективной сборкой.
У гильзы наибольшему износу подвержена внутренняя поверхность, примыкающая к впускному и перепускному окнам. Больший износ находится у верхнего окна, меньший – у перепускного.
Коррозионные поражения плунжерных пар носят точечный характер разрушения прецизионной поверхности. Из-за большого количества дефектов и высокой точности изготовления прецизионные детали требуют особого подхода к выбору способов восстановления.
Существует множество способов восстановления прецизионных деталей: Наиболее широкое распространение в ремонтном производстве нашли:
- перекомплектовка пары с заменой плунжера новым;
- восстановление гальваническим хромированием;
- постановкой нового плунжера увеличенного размера;
- восстановление прецизионных соединений диффузионными хромонитридными покрытиями (получения износостойких карбидных и боридных покрытий методами диффузионной металлизации).
Наиболее перспективным, с точки зрения улучшения состава и структуры боридных слоев, является способ комплексного диффузионного насыщения, позволяющий совместить качества двух или нескольких диффузирующих элементов. Пластичность диффузионного слоя в таких случаях повышается за счет снижения его твердости.
Положительные качества получаемых покрытий, а также относительная простота процесса насыщения позволит судить об одновременном бороникелировании, как перспективном методе не только упрочнения, но и восстановления изнашивающихся поверхностей.
В данном дипломном проекте предлагаем схему технологического процесса восстановления плунжерной пары способом термопластического деформирования металла. (лист 3 - схема).
С учетом схемы технологического процесса ремонта двигателей был произведен расчет участка, подобрано и расставлено необходимое оборудование. (лист 4 - участок)
В качестве примера для восстановление втулки плунжерной пары топливного насоса разработаны карты технологического процесса. (лист - тех. карты)

Процесс осуществляется способом термопластического деформирования металла, который заключается в следующем.
Изношенную плунжерную втулку топливного насоса высокого давления дизелей, изготовленную из стали ХВГ, устанавливают в разъемно-подпружиненную матрицу 1 Вставляют через отверстие плунжерной втулки индуктор в виде медной водоохлаждаемой трубки диаметром 6 – 7 мм установки ТВЧ мощностью 50 – 100 кВт с частотой лампового генератора 10 – 66 кГц, что обеспечивает глубину проникновения тока около 3 мм в металл при температуре закалки, то есть на толщину стенки плунжерной втулки. Нагрев осуществляется по всей длине втулки до температуры АС1 + 20є-50 єС (830 – 860 єС). За счет расширения металла и снижения предела текучести стали sТ при нагреве, а также стесняющего действия охлаждаемой матрицы, плунжерная втулка претерпевает упругопластическое деформирование. Металл осаживается вовнутрь по всей длине, кроме участка матрицы с канавкой, выполненной на уровне посадочного места плунжерной втулки, где формоизменение идет наружу. Таким образом, за один прием удается компенсировать износы как внутренней, так и наружной цилиндрических поверхностей втулки.
Охлаждение плунжерной втулки после деформирования осуществляется за счет теплоотвода в охлаждаемую матрицу. Скорость охлаждения в пределах величин, равных охлаждению детали после нагрева в масле (30 град/с), что является достаточным для закалки изделия на мартенсит. Распределение остаточных напряжений на внутренней (рабочей) цилиндрической поверхности является более благоприятным, чем при закалке новых втулок, так как при охлаждении изделия только с наружной цилиндрической поверхности формирование мартенсита осуществляется снаружи вовнутрь и заканчивается на внутренней поверхности, вызывая на этой поверхности увеличение объема и, следовательно, остаточных напряжений сжатия.
После термопластического деформирования и закалки плунжерной втулки ее подвергают обработке холодом при температуре минус 60 – 70 єС в течение 3 – 4 мин., а затем отпуску при температуре 140 – 160 єС 10 – 12 мин. Ресурс восстановленной детали этим способом равен ресурсу новой. Главное отличие этого способа от вышеперечисленных в том, что он является наиболее экологически чистым и не требует больших затрат на восстановление плунжерных пар.

Восстановленную втулку притирают на вертикально-хонинговальном станке (чугунным притиром и пастой КТ 10/7 30%-й концентрации ) до выведения следов износа. (лист - ВО)
При обработке втулки на вертикально-хонинговальном станке втулку необходимо закрепить. Для этой цели используют приспособление к вертикально-хонинговальному станку с самоустанавливающейся державкой. Эта державка поворачивается вокруг горизонтальной оси, дает возможность втулке самоустанавливаться по притиру. По мере износа притира и увеличения диаметра притираемого отверстия втулки, на приспособлении имеется винт. При вывертывании его торец подбивает разрезной притир на оправке вверх, разжимаясь и увеличиваясь по наружному диаметру. Самоустанавливающаяся державка фиксируется подшипниками скольжения.
Плунжерная втулка устанавливается в державке и фиксируется сверху крышкой.
На ответственные узлы и детали разработаны рабочие чертежи. (лист - деталировка)
Анализируя условия труда, были выявлены вредные и опасные факторы, на основании которых была определена категория объекта и разработан комплекс мероприятий по улучшению условий и повышению безопасности труда.
Выше указанные мероприятия позволят при дополнительных капитальных вложениях 216000 руб. получить экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкторской разработки 145200 руб. при сроке окупаемости 1,49 года.(лист 10 –ТЭП)