Разработка технологического процесса ремонта цилиндрической крышки дизеля ПД-1М

Состояние локомотивного парка в России, совершенствование технологии его эксплуатации и ремонта. Конструкция крышки цилиндра дизеля ПД-1М тепловоза типа ТЭМ2. Карта технологического процесса восстановления выпускного клапана, рабочей фаски наплавкой.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 02.03.2011
Размер файла 7,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Контроль состояния крышки цилиндра и методы устранения дефектов

В крышке чаще всего приходится иметь дело с повреждением рабочей части конуса седел клапанов и изъянами поверхности уплотнительного бурта. Трещина в днище крышки (в перемычках между отверстиями под клапаны и форсунку) является самым крупным, хотя редко встречающимся у дизеля ПД-1М, повреждением.

Местные выгорания, раковины, поперечные риски на притирочных фасках крышки устраняются притиркой или фрезеровкой.

Ремонт уплотнительного бурта следует выполнять особенно тщательно, так как между крышкой и гильзой цилиндра (газовый стык) никаких герметизирующих прокладок не ставят. Бурт крышки пришабривается по контрольной плите до обязательного устранения поперечных рисок. Прилегание бурта по краске должно быть по окружности непрерывным, а по ширине не менее 2 мм. Крупные изъяны на бурте устраняются наплавкой, или сваркой в соответствии с Инструкцией по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов, электровозов и дизель-поездов с последующей обработкой на станке. Биение бурта относительно отверстия в цилиндровой крышке для распылителя форсунки должно быть не более 0,6 мм. Высота бурта должна быть 4,9-5,9 мм.

Трещины в днище крышки, выходящие на поверхность, удается обнаружить осмотром или цветной дефектоскопией. Значительно сложнее проверить, сквозная трещина или не сквозная. Для этого очищенные от наружных и внутренних отложений крышки проходят гидравлическое испытание давлением 10 кПа в течение 5 мин, используя приспособление, показанное на рисунке 1.16. Крышку с несквозной трещиной можно не заменять. Однако, чтобы предупредить дальнейшее распространение трещины, по ее концам сверлят, если это возможно, несквозные (неглубокие) отверстия. При этом их центры располагают на расстоянии 1-4 мм от видимых концов трещины. Крышку со сквозной трещиной заменяют. При отсутствии запасной крышки трещину можно устранить сваркой или постановкой гужонов. Второй способ предпочтительнее, так как крышка, восстановленная сваркой (ввиду сложной конфигурации и значительных остаточных деформаций), работает менее надежно.

1 - штуцер подвода воды; 2 - резиновая прокладка; 1 - усилительные ребра; 4 - рукоятка; 5 - кран для выпуска воздуха; 6 - цилиндровая крышка; 2 - зажимное кольцо.

Рисунок 1.16 - Приспособление для опрессовки цилиндровой крышки дизеля ПД-1М:

Контроль расположения клапанов относительно крышки цилиндра и методы устранения дефектов

Во-первых, не следует торопиться "разлучать" клапаны с их гнездами в крышке. Если заметных на глаз изъянов на притирочных фасках тарелки клапана нет, то большой ошибкой будет устранение мелких повреждений станочной обработкой рабочих конусов деталей, так как снятие верхнего наклепанного слоя заметно сокращает срок службы клапана и крышки.

Во-вторых, до притирки клапанов к седлам нужно измерить:

а) приспособлением толщину “h” тарелки клапана;

б) микрометрическим глубиномером - утопание каждого клапана относительно поверхности “А” крышки (см. рисунок 1.1). В результате обработки крышки и клапанов меняется их взаимное расположение по высоте крышки относительно цилиндровой гильзы и привода клапанов. Поэтому для сохранения необходимой величины степени сжатия и технических условий сборки привода, а также обеспечения прочности утопание клапана в крышке ограничивается, например, для двигателей типа ПД-1М - до 2 мм (деповской ремонт), соответственно всех четырех клапанов - до 28 мм;

в) масштабной линейкой - выступание эталонного клапана над крышкой, для этого используют эталонный клапан, величина выхода стержня которого над цилиндровой крышкой должна быть для впускного не более 114,5 мм (деповской ремонт) и выпускного - 214,5 мм. Измеренные величины сравнивают с допускаемыми.

Очень важным является размер утопания клапана. Если он более допустимого, то понижается степень сжатия цилиндра (из-за увеличения объема камеры сжатия), что ухудшает процесс сгорания топлива в цилиндре. Уменьшают этот размер постановкой клапана с тарелкой большей толщины. Если это не дает желаемого результата, то протачивают крышку по поверхности “А” на станке. При этом по условиям прочности нельзя допускать, чтобы высота крышки была менее указанной. Притирочный след на рабочих конусах тарелки клапана и седла крышки должен быть непрерывным по окружности и шириной не менее 2 мм. Предпочтительнее, чтобы притирочный след располагался ближе к внешнему диаметру деталей, а не к внутреннему, так как при этом сбиваются случайно попавшиеся частицы нагара, и обеспечивается быстрая и плотная посадка.

Разработка карты технических требований на дефектацию узла

После разработки технологии ремонта “слабой" детали - выпускного клапана составляется карта технических требований на дефектацию всех остальных деталей узла - крышки цилиндра (большая и малая пружины, направляющие клапанов и деталь - крышку цилиндра).

Карта технических требований на дефектацию крышки цилиндра представлена в виде таблицы 1.5.

Комплектование, сборка и монтаж узла

Комплектование деталей

Каждую крышку деталями, а дизель - крышками комплектуют таким образом, чтобы:

1) детали, устанавливаемые вместо изъятых, имели допуски на посадку и размеры в пределах норм. При этом детали, ранее работавшие вместе, особенно пару “клапан - направляющая”, сохраняют;

2) линейная величина камеры сжатия каждого цилиндра была в пределах 1,5-4,5 мм, а разность этой величины у цилиндров одного дизеля не превышала 0,6 мм;

1) зазор между крышкой и блоком (кругом) был в пределах 0,2-1,4 мм, а разность этого зазора была не более 0,5 мм.

Линейную величину камеры сжатия и зазор между крышкой и блоком регулируют в двух случаях:

а) когда они отличаются от нормальных, что обнаруживают перед демонтажем крышки с дизеля;

б) когда крышку на данный цилиндр устанавливают впервые или была заменена гильза цилиндра.

1 - подвижные концы стержня; 2 - корпус; 1 - ограничитель; 4 - -стержень; 5 - свинцовый кубик; 6 - пружина

Рисунок 1.12 - Приспособление для измерения линейной величины камеры сжатия дизеля ПД-1М

Чтобы измерить линейную величину камеры сжатия, крышку (без клапанов и форсунки) монтируют на блоке. Нормально крышка должна садиться на блок свободно, а после посадки поворачиваться относительно оси цилиндра в пределах зазора между шпильками и отверстиями в крышке. После такой проверки крышку укрепляют (крест-накрест) четырьмя гайками. До установки крышки на блок на поршень данного цилиндра с каждой стороны его головки (ближе к внешнему диаметру) укладывают по одному свинцовому кубику высотой 8-10 мм. Кубики можно поместить на головку поршня и при смонтированной на блоке крышке при помощи приспособления (рисунок 1.12). Его опускают в цилиндр через форсуночное отверстие в крышке, подвижные концы стержня со свинцовыми кубиками 5 разводят и выставляют вдоль оси коленчатого вала. Проворачивают коленчатый вал, пока поршень не пройдет в. м. т. и не обожмет кубики. Чтобы извлечь кубики из цилиндра, снимают крышку или вынимают приспособление из крышки. До снятия крышки измеряют (в доступных местах) зазор между крышкой и блоком. За фактическую линейную величину камеры сжатия принимают среднеарифметическое значение высот двух обжатых кубиков. Если она меньше 1,5 мм, то углубляют поверхность “А” крышки (см. рисунок 1.1); если она велика, т.е. более 4,5 мм, уменьшают высоту уплотнительного бурта крышки. Когда зазор между крышкой и блоком меньше 0,2 мм, его увеличивают проточкой поверхности “Б” крышки; если он более 1,4 мм, уменьшают высоту уплотнительного бурта. При зазоре меньше 0,2 мм отверстия в резиновых кольцах, установленных под крышкой, окажутся настолько суженными, что поступление охлаждающей воды из блока в крышку резко сократится. При зазоре более 1,4 мм слабо сжатые резиновые кольца будут пропускать воду.

Сборка крышки цилиндра

Сборку крышки ведут в такой последовательности: размещают по своим местам клапаны, монтируют на крышке приспособление (см. рисунок 1.2), укладывают на буртиках направляющего клапана детали 2,8 и 4 (см. рисунок 1.1). Обжав рычагом приспособления пружины, вставляют две половинки сухаря 6, ставят прокладку 5 и фиксируют детали пружинным замком 12. Трущиеся поверхности деталей перед их постановкой покрывают маслом.

Перед постановкой на двигатель измеряют выход носка распылителя форсунки, который должен быть у двигателей типа ПД-1М 4,5-5,8 мм.

Выход носка проверяют калибром 1, а регулируют прокладными кольцами 1, число которых должно быть не более двух, или за счет гильзы 2 форсуночного отверстия. Прокладки, устанавливаемые под форсунки, отжигаются. Крышки должны устанавливаться на дизеле на резиновых кольцах чертежного размера (рисунок 1.18).

1 - прокладные кольца; 2 - гильза; 1 - калибр двигателя типа ПД-1М

Рисунок 1.18 - Проверка выхода носка распылителя у двигателя типа ПД-1М

Монтаж крышки на блоке

Монтаж крышки на блоке. После очистки сопрягаемых поверхностей крышки и гильзы цилиндра, проверки чистоты водопропускных отверстий крышки и блока в пазах блока размещают восемь резиновых водоуплотнительных колец и два резиновых маслоуплотнительных кольца. Укрепляют на крышке подъемную скобу, и, приподняв крышку краном, осторожно опускают ее на блок так, чтобы не сдвинуть при этом резиновые кольца, установленные в пазах блока. Перед закреплением крышки к ней присоединяют (наживляют) патрубки выпускного, наддувочного и водяного коллекторов. После, этого крышку закрепляют окончательно. Укрепив крышку, щупом измеряют зазор между ней и блоком. Если разность этого зазора по периметру более 0,5 мм, а также когда после пуска дизеля обнаружится пропуск газов или течь воды из-под крышки, крышку снимают, устраняют причины, вызвавшие эти неисправности, и вновь монтируют на блоке.

Нельзя указанные неисправности устранять дополнительным креплением отдельных гаек крышки. Во-первых, течь воды из-под крышки может происходить из-за дефекта какого-либо резинового кольца, по резьбе шпилек, ввернутых в блок, из-за плохого контакта гильзы с блоком, а пропуск газов - вследствие неудовлетворительного прилегания уплотнительного бурта крышки к гильзе цилиндра. Во-вторых, чрезмерная затяжка отдельных гаек, если даже устранить неисправность, что мало вероятно, вызовет недопустимое коробление крышки. Как показал опыт, такой "метод" устранения неисправностей приводит к возникновению трещин не только в крышке, но и в самом блоке дизеля.

У двигателей типа ПД-1М гайки шпилек при использовании динамометрического ключа завертывают в три прохода с моментом 16 кГм в последовательности, указанной. Такое положение гаек считается отправной точкой для окончательной затяжки на 11/4 грани (как указано ниже).

При отсутствии динамометрического ключа гайки 1, 2, 1 и 4 предварительно затягивают ключом с длиной рукоятки 100 мм до упора. Затем эти же гайки затягивают на 1/2 грани в три приема. После этого до упора затягивают гайки 5, 6, 2 и 8, отпускают полностью гайки 1, 2, 1 и 4 и вновь завертывают их до упора.

Окончательно затягивают все гайки на 11/4 грани от отправной точки в три прохода: первый проход-поворот на 1/2 грани, второй - на 1/2 грани и третий - на 1/4 грани на рисунке 1.19.

Рисунок 1.19 - Схема затяжки гаек крепления крышки цилиндров двигателя типа ПД-1М

Схема сборки крышки цилиндра

Рисунок 1.20 - Схема сборки крышки цилиндра

Технико-экономическая оценка восстановления рабочей фаски выпускного клапана наплавкой

В этом подразделе производим оценку эффективности восстановления рабочей фаски выпускного клапана наплавкой.

Эффективность восстановления детали выражается коэффициентом эффективности (коэффициентом экономической целесообразности восстановления), который определяется по формуле:

,

где = 2041 - стоимость нового выпускного клапана, рублей,

=0,61 - коэффициент долговечности при восстановлении детали наплавкой в среде защитных газов,

- стоимость восстановления детали, рублей.

Стоимость восстановления определяется по формуле:

рублей

где - основная заработная плата производственных рабочих, рублей;

? стоимость основных материалов, затраченных при восстановлении детали, рублей;

Основная заработная плата определяется по формуле:

рублей

где - прямая заработная плата, рублей,

- дополнительная заработная плата, составляет 10% от, рублей,

- начисления на заработную плату, составляет 26,6% от руб.

Прямая заработная плата определяется по формуле:

рублей

где - штучно-калькуляционное время, ч,

- часовая тарифная ставка рабочего, рублей.

Штучно-калькуляционное время , ч определяется как

ч

где - основное время на выполнение данной операции, ч,

- вспомогательное время, затрачиваемое на выполнение данной операции, ч,

- дополнительное время, затрачиваемое на организационно-техническое обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности, ч.

=0,022* (tо + tв), ч

Стоимость материалов определяется по формуле:

Мо = S + Э + Г, рублей

где - стоимость материала, нанесенного на поверхность детали при ее восстановлении, рублей,

- стоимость электроэнергии, рублей,

Г - стоимость газа, рублей.

Стоимость материала определяется по формуле:

рублей

где - масса нанесенного металла, кг,

- стоимость 1 кг металла, рублей;

Массу нанесенного металла определяется по формуле:

где - объем наносимого материала, см1, - плотность материала, г/см1.

Объем наносимого материала определяется по формуле:

см1

где - диаметр цилиндрической поверхности после покрытия с учётом припуска на обработку, см,

- диаметр цилиндрической поверхности до покрытия после механической обработки, см, - длина покрытия, см.

Стоимость электроэнергии определяется по формуле:

рублей

где to - основное время на выполнение данной операции, час,

- мощность, затрачиваемая на выполнение операции, кВт,

- стоимость 1 кВтч, рублей.

Стоимость газа Г определяется по формуле:

Г = toгг, рублей

где to - основное время на выполнение данной операции, мин,

Рг - расход газа, м1/мин,

Кг =10 - стоимость 1м1 газа (аргона), рублей.

Техническое нормирование труда при восстановлении выпускного клапана

Расчет величины слоя наносимого материала на изношенную поверхность рабочей фаски выпускного клапана

При восстановлении рабочей фаски наплавкой на изношенную поверхность нужно нанести определенный слой материала. Толщину наносимого слоя выбираем с учетом износа и припуска на последующую механическую обработку. Толщину определяют как разность между номинальным размером новой и изношенной детали с учётом припуска на последующую обработку:

где - величина износа детали, мм,

К и Z - припуск на обработку детали до и после нанесения материала, мм;

Принимаем: а получим

В нашем случае перед восстановлением деталь подвергается механической обработке, тогда:

где =0,05 - припуск на предварительную обработку, мм,

Z=1 - минимальный односторонний припуск, мм.

Далее рассчитываем диаметр притирочного пояска выпускного клапана до, и после восстановления.

Эскиз выпускного клапана приведён на рисунке 6.1,где ДИ - диаметр до восстановления,

ДН - нормальный (чертёжный) диаметр детали,

ДВ - диаметр после восстановления;

Рисунок 6.1 - Эскиз выпускного клапана

Так как выпускной клапан перед восстановлением подвергается механической обработке, то

, мм

где =98 - номинальный диаметр притирочного пояска, мм;

Определим диаметр после восстановления , мм по формуле

, мм,

Проверить расчет можно, определив номинальный диаметр:

мм,

Далее приступим к расчёту штучно - калькуляционного времени и заработной платы для каждой операции, выполняемой при восстановлении рабочей фаски выпускного клапана.

Общее штучно-калькуляционное время , ч, определим по формуле:

где - штучно - калькуляционное время на обработку клапана до восстановления, ч,

- штучно - калькуляционное время на восстановление клапана;

- штучно - калькуляционное время на обработку клапана после восстановления, ч.

Нормирование шлифовальных работ.

Перед операцией наплавки необходимо произвести шлифование притирочного пояска для удаления наклёпа и неровностей, а также для снятия металла отданного на припуск.

Шлифованием называется процесс обработки заготовок с помощью шлифовальных кругов. Абразивные зерна в круге удерживаются с помощью связки и расположены хаотично. При вращении круга часть зерен срезает материал с обрабатываемой поверхности, и она приобретает вид совокупности микроследов абразивных зерен.

Часть зерен ориентирована таким образом, что резать не может, но производит работу трения по поверхности резания. В зоне резания выделяется большое количество теплоты, в результате чего мелкие частицы обрабатываемого материала, сгорают, либо образуют пучок искр, либо оплавляются.

Существуют следующие основные схемы шлифования: наружное круглое, внутреннее круглое и плоское. В нашем случае принимаем наружное круглое.

При наружном круглом шлифовании круг, вращаясь вокруг оси, совершает главное движение. Цилиндрическая заготовка вращается вокруг оси параллельной оси круга. Наружные поверхности круга и заготовки взаимно касаются по образующей. Линейные скорости точек шлифовального круга и заготовки могут быть направлены в одну сторону или навстречу друг другу, но в любом случае скорости точек, принадлежащих кругу, намного превосходят скорости точек заготовки.

Заготовке сообщается возвратно-поступательное движение продольной подачи . По окончании цикла возвратно-поступательного движения продольной подачи действует прерывистое движение поперечной подачи, сообщаемое шлифовальному кругу или заготовке .

На припуск необходимо снять слой глубиной 0,05мм для круглого внешнего шлифования, при диаметре притирочного пояска 91мм и ширине его 5мм при условии получения поверхности высокого качества принимаем t=0,025 за 2 прохода.

Так как ширина притирочного пояска выпускного клапана не превышает ширину шлифовального круга, то продольной подачи (перемещения обрабатываемой детали вдоль её оси за один оборот) не будет.

Диаметр и ширину шлифовального круга выбираются из таблиц 12-18 [5]. Принимаем:

Частота вращения детали:

где - расчетная скорость вращения детали,

где - диаметр детали, мм,

- стойкость шлифовального круга, мин,

- из табл.16 [5],

- расчётный коэффициент исходя из t=0,025.

Из условия габарита детали принимаем шлифовальный станок 1М151, паспортные данные:

наибольший размер устанавливаемой заготовки:

длина -

диаметр -

скорость перемещения стола

частота вращения детали

частота вращения круга

мощность

КПД =

Так как не превышает паспортные данные станка, то принимаем её за действительную частоту вращения детали.

Скорость вращения шлифовального круга:

где - диаметр шлифовального круга, мм,

- частота вращения шлифовального круга, ОБ/МИН;

Эффективная мощность:

где - тангенциальная сила резания, .

,

где

Потребляемая мощность:

где - КПД станка;

Основное технологическое время:

где - длина продольного хода детали, мм,

- припуск на обработку, мм,

- коэффициент точности шлифования и износа круга.

где =5 - длина обрабатываемой поверхности, мм;

Штучно-калькуляционное время:

где - время на установку и снятие детали, ч,

- технологический перерыв, ч.

Нормирование наплавочных работ

Наплавку аргоном производят при помощи установки УДАР-100. В качестве присадочного материала используют проволоку из стеллита марки ВЭК по АМТУ-291-66. В качестве электрода используется вольфрамовый пруток. После наплавки клапаны помещают в муфельную печь или песок, нагретый до температуры 100-150°С, где они медленно остывают.

Расчет сварочного тока при сварке проволокой сплошного сечения производится по формуле:

, А

где а=40-50 - плотность тока в электродной проволоке, А/мм2,dЭ =2,0 - диаметр электродной проволоки, мм;

Механизированные способы сварки позволяют применять значительно большие плотности тока по сравнению с ручной сваркой. Это объясняется меньшей длиной вылета электрода.

Напряжение дуги и расход углекислого газа выбираются в зависимости от силы сварочного тока по таблице 6.1 [6]:

При сварочном токе 110А напряжение дуги принимаем 20В, расход аргона равен 9 Л/МИН.

Скорость подачи электродной проволоки рассчитывается по формуле:

, м/ч

где - коэффициент расплавления проволоки, г/Ач,

dЭ=2,0 - диаметр электродной проволоки, мм,

- плотность наплавленного металла, г/см2;

Значение рассчитывается по формуле:

Скорость наплавки рассчитывается по формуле:

, м/ч

где - коэффициент наплавки, г/Ач.

, г/Ач

где =0,1-0,15 - коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание.

, г/Ач

FВ=0,1-0,2 - площадь поперечного сечения одного валика, см2.

Масса наплавленного металла рассчитывается по следующей формуле:

, г

где VН - объем наплавленного металла, см1.

см1

где L=0,5 - ширина наплавленного слоя, см.

Время горения дуги определяется по формуле:

, ч

Полное время сварки определяется по формуле:

, ч

где КП=0,6-0,2 - коэффициент использования сварочного поста.

Штучно-калькуляционное время:

где - время на установку и снятие детали, ч.

Расход электродной проволоки рассчитывается по формуле:

,

Расход электроэнергии определяется по формуле:

, кВтч

где - КПД источника питания,

Wo=0,2-0,4 - мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВт;

Нормирование токарных работ

Размеры тарелок доводят до нормы на токарном станке, используя резцы с пластинками марки Т15К6.

На рисунке 6.2 приведена технологическая схема точения.

Рисунок 6.2 - Технологическая схема точения

В соответствии с рекомендациями [5] принимаем подачу S = 0,5 мм/об, глубину резанья t = 0,5 мм.

Определим расчётную скорость резания по формуле:

, м/мин

где Сv=150 - коэффициент, учитывающий условия резания,

Т=60-90 - период стойкости инструмента, мин,

S=0,5 - подача, мм/об,

Kv - корректирующий коэффициент,

m=0,2, x=0,15, y=0,15 - показатели степени.

КVMV КПВ КИВ КФ КГ

где КMV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки.

где - предел прочности материала заготовки, МПа.

NV =1,25 - показатель.

КПВ=1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки,

КИВ=1 - коэффициент, учитывающий материал режущей части резца,

КФ=1,2 - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца,

КГ =1 - коэффициент, учитывающий величину радиуса при вершине резца;

КV =1,2

Для проверки возможности реализации Vр на станке 16Б05П определяем расчетную частоту вращения шпинделя nр, об/мин по формуле:

где Д0 =100 - диаметр заготовки до обработки, мм;

По формуле определим расчётную скорость резания:

По формуле определим частоту вращения шпинделя:

Краткие паспортные данные станка 16Б05П:

число ступеней частоты вращения шпинделя - 18; расстояние между центрами - 500мм; наибольший диаметр обрабатываемой детали - 250мм; частота вращения шпинделя - 10.1000об/ мин; число ступеней подачи суппорта - 18; мощность главного электродвигателя - 1,5 кВт; коэффициент полезного действия - 0,8; наибольшая сила подачи - 980 Н.

Для дальнейших расчетов принимаем ближайшую меньшую частоту вращения шпинделя в соответствии с характеристикой станка, nСТ = 200 об/мин.

По принятому значению nст определяем фактическую скорость резания , м/мин по формуле:

,

Сила резания Р, Н, раскладывается на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную РZ, радиальную РУ и осевую РХ).

Тангенциальную силу раскладываем по формуле:

РZ=10*CР*tХ*SУ*VnР, Н

где CР =200 - постоянная,

х=1, у=0,25, n=0 - показатели степени,

КР - поправочный коэффициент;

где КМР=1 - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала,

- коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров инструмента на силы резания при обработке;

Определим осевую силу по формуле:

, Н

Радиальную силу Ру определим по следующей формуле:

, Н,

Осевая сила РX (сила подачи) расчётная меньше паспортной силы подачи станка, что является в пределах нормы.

Рассчитаем эффективную мощность резания по следующей формуле:

,

Определим потребную мощность на шпинделе станка по формуле:

,

где - коэффициент полезного действия станка,

, кВт

Определим основное технологическое время по формуле:

где L - расчетная длина обработки, мм,

i=2 - количество проходов;

где - чертежный размер обрабатываемой детали, мм;

- величина врезания резца, мм;

- величина перебега резца, мм.

По формуле определим основное технологическое время на точение T0:

Штучно-калькуляционное время:

где - время на установку и снятие детали, ч,

- технологический перерыв, ч.

6.5 Нормирование доводочных работ

Доводочные работы заключаются в следующем:

После механической обработки клапана необходимо, чтобы радиальное биение рабочей поверхности “А” относительно направляющей “Б” клапана было не более 0,05 мм, вершина конуса детали совпадала с осью клапана или отверстия охватывающей детали (точка “В” на рисунке 1.5). При наличии биения более 0,05 мм - устраняют шлифованием с последующей притиркой пастой ГОИ - 16. Принимаем штучно-калькуляционное время доводочных работ равным штучно-калькуляционному времени шлифовальных работ до восстановления клапана наплавкой в среде защитных газов:

где - время на установку и снятие детали, ч, - технологический перерыв, ч.

Расчёт технико-экономической целесообразности восстановления рабочей фаски выпускного клапана

Общее штучно - калькуляционное время TШКОБ:

TШКОБ = 0,111+0,111+ (0,22+0,111) =1,225 ч

Определим прямую заработную плату сварщика четвертого разряда с условиями вредности 20%:

ЗП = 0,111*14,412 = 4,29 руб

Определим прямую заработную плату станочника четвертого разряда с условиями вредности 4%::

ЗП = (0,111+0,22+0,111) *12,490 = 11,14 руб.

Основную заработную плату:

ЗО = 15,61+0,1*15,61+0,266* (15,61+1,561) = 21,22 руб.

Стоимость одного кг электродной проволоки 50 рублей, тогда определим стоимость наплавленного металла:

S = 0,04196*50 = 2,1 руб.

Определим затраты электроэнергии:

Э = Э1214

где Э1 - затраты электроэнергии при шлифовании, руб,

Э2 - затраты электроэнергии при наплавке, руб,

Э1 - затраты электроэнергии при точении, руб,

Э4 - затраты электроэнергии при доводке, руб;

Э1 = 0,019*0,14*2,1 =0,01 руб.

Э2 = 0,16*2,1 =0,14 руб.

Э1 = 0,04*2,94*2,1 =0,25 руб.

Э4 = Э1 = 0,01 руб.

Э = 0,01+0,14+0,25+0,01 = 0,61 руб.

Определим стоимость газа:

Г = 1*0,009*10 = 0,22 руб.

Стоимость материалов:

МО = 2,1+0,61+0,22 = 2,98 руб.

Полная стоимость восстановления рабочей фаски выпускного клапана:

СВ = 21,22+2,98 = 24,25 руб.

Рассчитаем коэффициент экономичности

Коэффициент экономичности больше единицы, что говорит о том, что разработанный метод, безусловно, экономически целесообразнее, чем замена на новую деталь.

2. Техника безопасности при ремонте узла

2.1 Общие требования безопасности

2.1.1 Все рабочие, занятые на ремонте тепловозов и, должны знать и выполнять требования Инструкции по охране труда и техники безопасности, а также инструкции по эксплуатации испытательных стендов, измерительных приборов, пневмо- и электроинструментов.

2.1.2 Для выполнения обязанностей слесаря по ремонту тепловозов и допускаются лица, прошедшие предварительное медицинское освидетельствование, обученные по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией с присвоением соответствующей группы по электробезопасности, а также получившие инструктаж по правилам техники безопасности, производственной санитарии и способам оказания первой медицинской помощи.

2.1.1 Слесари в своей работе должны применять безопасные приемы труда, содержать в исправном состоянии и чистоте в течении рабочего дня (смены) инструмент, приборы, стенды, приспособления, используемые при ремонте.

2.1.4 Перед началом работы руководитель смены (мастер, бригадир) совместно с рабочим должны внешним осмотром проверить состояние инструмента, приспособлений, а у подъемных механизмов и переносных лестниц дополнительно - наличие трафаретов со сроками испытаний.

2.1.5Слесарь не должен приступать к новой (незнакомой) работе без получения от мастера или бригадира инструктажа о безопасных способах её выполнения.

2.1.6 Слесарь при выполнении работы должен быть внимателен и выполнять только порученную работу, а также все указания и распоряжения мастера или бригадира, руководящего работой.

2.1.2 Перед спуском с тепловоза слесарь должен убедиться в отсутствии посторонних предметов внизу. Запрещается спрыгивать со ступенек.

При подъеме на тепловоз и сходе с него следует находиться лицом к подножкам и держаться обеими руками за поручни на кузове.

2.1.8 В цехах и отделениях депо слесарь должен:

быть внимательным к сигналам, подаваемым водителями движущегося транспорта, крановщиками кранов, и выполнять их;

переходить смотровые канавы только по переходным мостикам, спускаться в смотровую канаву только в специально оборудованном месте;

обращать внимание на знаки безопасности, надписи и другую сигнализацию;

обходить на безопасном расстоянии места, где ведутся работы на высоте;

курить только в установленных местах.

2.1.9 Слесари должны носить инструмент и измерительные приборы в специальных ящиках или сумках.

2.1.10 Слесари обязаны сообщать своему непосредственному руководителю о всех замеченных нарушениях настоящей Инструкции, в том числе о неисправностях оборудования, инструмента защитных приспособлений, спецодежды, создающих опасность для жизни людей или являющихся предпосылкой к аварии, и немедленно принимать меры по их предупреждению.

2.1.11 В случае получения травмы пострадавший или работающий рядом должен прекратить работу, принять меры по оказанию первой помощи и немедленно известить о несчастном случае своего непосредственного руководителя.

2.1.12 Слесарю запрещается:

находиться под поднятым грузом;

работать вблизи вращающихся частей, не защищённых предохранительными сетками или щитками;

снимать ограждения вращающихся частей до полной их остановки;

наступать на электрические провода и кабели;

самостоятельно ремонтировать вышедшее из строя цеховое оборудование и электроустановки;

прикасаться к арматуре общего освещения, к оборванным электропроводам, зажимам (клеммам) и другим легко доступным токоведущим частям;

снимать без необходимости ограждения и защитные кожухи с механических и токоведущих частей оборудования;

входить в дизельное помещение тепловоза, аккумуляторное отделение с открытым огнем;

включать и останавливать (кроме аварийных случаев) машины, станки и механизмы, работа на которых не входит в его обязанности;

стоять в местах движения цехового транспорта;

перебегать пути перед движущимся транспортом;

переходить в неустановленных местах через транспортеры и конвейеры, подлезать под них и заходить за ограждения опасных мест;

находиться в смотровой канаве во время постановки подвижного состава;

выполнять какие-либо работы по техническому обслуживанию и ремонту тепловозов, находиться внутри них, под ними или на крыше во время осуществления маневров, выезда и въезда из (в) депо и вывода (ввода) из ремонтного стойла;

находиться в местах на территории и в депо, отмеченных знаком "Осторожно! Негабаритное место", при прохождении около этих мест подвижного состава.

Лица, виновные в нарушении требований настоящей Инструкции, привлекаются к дисциплинарной ответственности.

2.2 Техника безопасности при выполнении отдельных операций технического обслуживания и ремонта

2.2.1 Подготовка к ремонту

2.2.1.1 При вводе (выводе) тепловоза в ремонтное стойло запрещается находиться в смотровой канаве.

2.2.1.2 Перед началом работ слесарь обязан проверить, заторможен ли тепловоз (дизель-поезд) ручным тормозом, подложены ли под колесные пары тормозные башмаки, устойчиво ли положение площадок, плит настила пола дизельного помещения, нет ли масла и топлива на их поверхности. Затем слесарь должен открыть верхние люки кузова.

2.2.1.1 При обдувке подкузовного оборудования от снега и очистке его от грязи следует пользоваться защитными очками (маской).

2.2.2 Ремонт крышки цилиндра

2.2.2.1 Разборка и сборка узлов дизелей должны выполняться с использованием стендов, технологических площадок, кантователей, стеллажей, съемников, специальных ключей и других устройств, обеспечивающих механизацию тяжелых и трудоемких операций и предусмотренных правилами и местными технологическими картами или инструкциями.

2.2.2.2 У тепловозов с капотами (ТЭМ1, ТЭМ2) часть работ при удалении крышек цилиндров приходится вести на крыше. Поэтому на крыше должны быть съемные настилы, которые, которые имеют буртик, исключающий сползание инструмента и деталей с настила. Монтаж и демонтаж крышек ведут с планкой, надетой на шпильки клапанных коробок. Крышка по шпилькам должна опускаться медленно, без рывков. Отворачивать гайки следует торцевыми ключами и пневматическими машинками с насадками. Во избежание срыва граней ключи должны иметь размеры, соответствующие гайкам. Затяжку гаек производят в рукавицах.

При подъеме и установке крышки цилиндра на блок дизеля запрещается находиться под поднятой крышкой.

2.2.2.1 К работе на крыше тепловоза при отсутствии предохранительных ограждений на стойловой части депо допускаются только слесари, прошедшие специальный инструктаж.

При нахождении на крыше запрещается переходить (перебегать, перепрыгивать) с секции на секцию тепловоза. При отвертывании и завертывании болтов на крыше движение ключа направлять к себе, при этом располагаться лицом к краю крыши.

2.2.1 Выполнение сварочных работ

Электрическая энергия при сварке переходит в тепловую, световую и звуковую энергию. При электрической сварке происходит быстрый переход свариваемого металла из твёрдого в жидкое и газообразное состояния. Нагретые до высокой температуры и поэтому более лёгкие, чем воздух, пары металла компонентов электродных покрытий или других сварочных материалов, поднимаясь над местом сварки и попадая в зону пониженных температур, конденсируются и затвердевают. Так образуется сварочная пыль (аэрозоль). Сварка металлов сопровождается выбросом капель расплавленного металла и искр.

При дуговой сварке дуга является источником образования лучистой энергии. Яркость световых лучей может в тысячи раз превышать физиологически переносимую дозу Ультрафиолетовые лучи приводят к возникновению профессионального заболевания глаз и ожогу открытых участков кожи сварщика. Инфракрасные лучи оказывают тепловое воздействие и вредно влияют на глаза человека.

Электросварка в среде защитных газов более благоприятна, так как возникающие сварочные аэрозоли содержат меньше компонентов, чем это установлено санитарными нормами.

При организации сварочных работ необходимо исключить опасность возможного поражения электрическим током. Источники сварочного тока, свариваемые конструкции, столы сварщиков должны быть заземлены. Перед началом работы необходимо тщательно проверять исправность изоляции сварочных проводов и надежность всех контактных соединений. Спецодежда сварщика должна быть сухой и исправной, а обувь не должна иметь металлических гвоздей. В зависимости от условий работы применяются следующие защитные приспособления и средства: диэлектрические перчатки, рукавицы, коврики, резиновые боты, калоши.

Для защиты от влияния вредных газов и сварочного аэрозоля устраиваются системы вентиляции, обеспечивающие чистоту воздуха. В сварочных цехах вентиляция должна быть приточно-вытяжной, с подогревом подаваемого воздуха в зимнее время. Устанавливаются нормы удаляемого воздуха в зависимости от марок покрытых электродов, флюсов, а также при сварке в среде защитных газов. Также создаются местные вентиляционные устройства с отсосом/вредных газов и сварочного аэрозоля.

Для защиты от излучения дуги предусматриваются общие средства защиты (кабины, переносные щиты и ширмы) и индивидуальные - щитки, шлемы со вставными стеклами (светофильтрами) для защиты головы и глаз. В целях противопожарной безопасности все деревянные конструкции должны быть защищены от воспламенения листовым железом или асбестом.

2.1 Требования безопасности при использовании инструмента и приспособлений

2.1.1 Слесарь обязан при работе пользоваться исправным инструментом.

2.1.2 Молоток должен быть надежно насажен на исправную (без трещин и сколов) деревянную рукоятку из твердых пород дерева и расклинен завершенными металлическими клиньями. Ударная часть молотка не должна иметь расклепов. Зубила, крейцмейсели, бородки, обжимки и керны должны быть длиной не менее 150 мм и не иметь сбитых или сношенных ударных частей и заусенцев на боковых гранях.

Размер гаечных ключей должен соответствовать размерам болтов и гаек; если необходимо иметь длинный рычаг, следует пользоваться ключом с удлиненной рукояткой. Запрещается наращивать ключ другим ключом или трубой.

Напильники, шаберы и отвертки должны быть прочно закреплены в деревянных рукоятках, не имеющих сколов и трещин и снабженных металлическими кольцами. При обработке деталей напильником, шабером скопившуюся стружку убирают щеткой. Перед резанием металла ручной ножовкой необходимо отрегулировать натяжение ножовочного полотна.

2.1.4 Перед работой пневмоинструментом слесарь должен проверить его и убедиться в следующем:

воздушные резиновые шланги не повреждены и закреплены на штуцере (штуцера имеют исправные грани и резьбы, обеспечивающие прочное и плотное присоединение шланга к пневмоинструменту и к воздушной магистрали);

присоединение шлангов к пневмоинструменту и соединение шлангов между собой выполнено при помощи штуцеров или ниппелей с исправной резьбой (кольцевыми выточками) и стяжными хомутиками;

сменный инструмент (сверла, отвертки, зенкера и т.п.) правильно заточен и не имеет выбоин, заусенцев и прочих дефектов, а хвостовики этого инструмента ровные, без сколов, трещин и других повреждений плотно пригнаны и правильно центрированы;

хвостовик сменного инструмента ударного действия (зубила, обжимки и т.п.) имеет четкие грани и входит в буксы молотка;

набор сменных инструментов хранится в переносном ящике;

пневматический инструмент смазан, корпус инструмента без трещин и других повреждений;

клапан включения инструмента легко и быстро открывается и не пропускает воздух в закрытом положении;

корпус шпинделя на сверлильной машинке не имеет забоин;

абразивный круг на пневматической машине имеет клеймо испытания и огражден защитным кожухом.

2.1.5 Перед присоединением шланга к пневмоинструменту необходимо спустить конденсат из воздушной магистрали. Кратковременным давлением не выше 0,05 Мпа продуть шланг сжатым воздухом. Струю воздуха следует направлять только вверх. Направлять струю воздуха на людей, на пол или оборудование запрещается.

2.1.6 Впускать воздух в пневмоинструмент и приводить его в действие разрешается только после того, как сменный инструмент плотно установлен в ствол и прижат к обрабатываемой детали.

2.1.2 Пневмоинструмент запрещается бросать, подвергать его ударам, оставлять без присмотра. Его следует предохранять от загрязнения.

2.1.8 При работе со шлангом нельзя допускать его перегибов, запутывания, пересечений с тросами, электрокабелями или ацетиленовыми или кислородными шлангами. Следует размещать его так, чтобы была исключена возможность наезда на него транспорта и прохода по нему рабочих.

2.1.9 При обрыве шланга, промывке или замене сменного инструмента, при перерыве в работе необходимо перекрыть вентиль на магистрали. Прекращать подачу сжатого воздуха путем переламывания шланга запрещается.

2.1.10 При переноске пневмоинструмента следует держать его за рукоятку корпуса, а шланг - свернутым в кольцо.

2.4 Техника безопасности при обработке заготовок на металлорежущих станках

Стружка, образующаяся при резании материалов, может травмировать оператора-станочника. Особенно опасна сливная

стружка. Для ее дробления в процессе резания предусматривают стружколомы различных конструкций. Такую стружку нельзя брать руками, все действия с ней производят с помощью специальных крючков. Мелкие частицы стружки, отлетая, могут поранить глаза. Для защиты глаз необходимы очки.

Металлорежущие станки снабжают различными оградительными устройствами, преграждающими доступ к движущимся частям станка, защищающими от разлетающейся стружки и разбрызгивания смазывающе-охлаждающих жидкостей.

Чтобы не было поломок частей станков при их перегрузке или наезде на препятствие, предусматривают перегрузочные устройства (муфты), которые играют роль предохранительных элементов технологических систем. Различные рукоятки и маховички, используемые для настройки станков, при включении движений подач не должны вращаться, так как могут захватить одежду рабочего и вызвать травму. Отключение рукояток в начале процесса резания происходит автоматически.

Многие станки снабжают специальными устройствами, которые исключают вращательное движение шпинделей, если не произошло закрепление заготовок (станки токарной группы) или инструмента (станки фрезерной группы). Предпочтение отдают таким устройствам для закрепления заготовок на столах станков, которые продолжают удерживать заготовки даже при отключении электрического тока или сжатого воздуха. Поэтому заготовка не может внезапно вырваться из приспособления и травмировать рабочего.

Отдельные станки с программным управлением снабжены устройствами для механизированного закрепления инструмента, что также способствует безопасности работы.

Многоцелевые станки, имеющие устройства типа револьверных головок или инструментальных магазинов, снабжают специальными ограждениями. Такие ограждения предохраняют рабочих от возможного травмирования во время смены или перемещения металлорежущего инструмента. В современных цехах, оснащенных транспортными тележками, перемещающимися по программе, на полу расчерчены специальные зоны, внутри которых проходят траектории перемещения тележек. Нахождение рабочих в этих зонах запрещается. Зоны действия роботов различного назначения для обслуживания металлорежущих станков имеют ограждения.

2.5 Требования личной гигиены и указания о пользовании средствами индивидуальной защиты

2.5.1 Слесари во время работы должны надевать спецодежду, спецобувь и применять защитные средства в соответствии с установленными нормами.

2.5.2 Рабочую и домашнюю одежду хранят в шкафчиках в гардеробной. Уносить спецодежду за пределы депо запрещается.

2.5.1 Слесари обязаны следить за исправностью спецодежды, своевременно сдавая её в стирку и ремонт, а также содержать шкафчики в порядке.

2.5.4 Запрещается работать в расстегнутой спецодежде, с закатанными рукавами и в незашнурованных ботинках.

2.5.5 Рабочие, получившие средства индивидуальной защиты (респираторы, очки, предохранительные пояса и т.д.) обязаны знать правила их применения. При получении средств индивидуальной защиты следует внешним осмотром проверить их исправность, на диэлектрических перчатках и предохранительных поясах - дату испытания, у респираторов - целостность и чистоту фильтра.

2.5.6 Средства индивидуальной защиты после окончания работы сдают в инструментальную кладовую для проверки и хранения в специальных местах. Респиратор и очки у каждого слесаря должны быть именные.

2.5.2 Перед приемом пищи необходимо мыть руки теплой водой с мылом. Принимать пищу разрешается в специально отведенном помещении. Прием пищи и хранение пищевых продуктов на рабочих местах запрещаются.

2.5.8 Слесари, имеющие контакт с нефтепродуктами, маслами, кислотами и др. Должны применять защитные пасты и мази, которые должны наноситься на предварительно хорошо вымытые и сухие руки дважды в течение рабочей смены (перед работой и после перерыва) и соответственно дважды смывать с рук.

2.5.9 После работы необходимо применять различные индифферентные мази и кремы (борный вазелин, ланолиновый крем и т.д.), слегка втирая их в кожу.

2.5.10 Запрещается для питья пользоваться водой из случайных источников.

2.5.11 Все работники должны уметь оказать первую помощь пострадавшим, а также знать, где находиться аптечка или сумка с необходимыми медикаментами и перевязочными материалами.

Заключение

В данном курсовом проекте была разработана технология ремонта крышки цилиндра дизеля типа ПД-1М с подробным описанием её конструкции, порядок демонтажа с дизеля, разборки, очистки, комплектования, сборки и монтажа её на дизель. Также подробно была описана технология контроля состояния деталей крышки и методы устранения неисправностей. В частности была разработана технология восстановления рабочей фаски выпускного клапана крышки наплавкой в среде аргона на установке “УДАР - 100”, с последующей технико-экономической оценкой выбранного способа восстановления, которая показала, что восстанавливать рабочую фаску выпускного клапана в 50 раз экономически целесообразнее, чем приобретать новый выпускной клапан.

Также в курсовом проекте приведены требования техники безопасности при работах, связанных с демонтажем, разборкой, ремонтом, сборкой и монтажом крышки цилиндра.

К курсовому проекту прилагается техническая документация с технологической картой ремонта крышки цилиндра дизеля ПД-1М в объеме ТР-1.

Список литературы

1. И.В. Дмитренко методическая разработка курсового и дипломного проектирования для студентов специальности 1502 ”Локомотивы" "Технология ремонта локомотивов". - Хабаровск: ДВГУПС, 2001.

2. М.Д. Рахматулин "Технология ремонта тепловозов". - М.: Транспорт, 1981.

3. М.Д. Рахматулин "Ремонт тепловозов". - М.: Транспорт, 1922.

4. Правила ТО и ТР тепловозов ТЭМ2. - М.: Транспорт, 1998.

5.Э.Г. Бабенко Расчёт режимов резания при механической обработке металлов и сплавов: Методическое пособие - Хабаровск: ДВГУПС, 1992.

6.Э.Г. Бабенко Расчёт режимов электрической сварки и наплавки: Методическое пособие / Э.Г. Бабенко, Н.П. Казанова - Хабаровск: ДВГУПС, 1999.

7. Справочник по ремонту тепловозов / Кокошинский И.Г. и др. - М.: Транспорт, 1929.

8. Инструкция по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов, электровозов, электропоездов и дизель-поездов. - М.: Транспорт, 1996.

9. И.В. Дмитренко Текущий ремонт и техническое обслуживание локомотивов: Учебное пособие. - Хабаровск: ДВГУПС, 1999.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.