Разработка технологического процесса восстановления поворотного кулака автомобиля КамАЗ
![Курсовая: Разработка технологического процесса восстановления поворотного кулака автомобиля КамАЗ](https://niscu.ru/work/3702742/cover.png)
При газовой сварке и резке возможность взрывов и пожаров обусловлена применением горючих газов и паров горючих жидкостей, которые в смеси с воздухом могут взрываться при повышении температуры или давления. При воспламенении карбида при хранении или транспортировке и ацетиленового генератора для тушения необходимо использовать сжатый азот или углекислотный огнетушитель. Для быстрой ликвидации… Читать ещё >
Разработка технологического процесса восстановления поворотного кулака автомобиля КамАЗ (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
- Введение
- 1. Технологическая часть
- 1.1 Назначение, устройство и работа
- 1.2 Выбор и обоснование способов ремонта
- 1.3 План операций
- 1.4 Расчет и обоснование режимов обработки и норм времени
- 1.4.1 Восстановление методом наплавки
- 1.4.2 Шлифовальная операция
- 1.4.3 Расточная операция
- 1.4.4 Сверлильная операция
- 1.4.5 Слесарная операция
- 2. Экономическая часть
- 2.1 Расчет себестоимости восстановления детали
- 2.2 Экономическая эффективность восстановления детали
- 3. Техника безопасности. охрана труда
- Заключение
- Список литературы
Автомобильный транспорт имеет большое значение в общей транспортной системе РФ, на его долю приходится свыше 2/3 всех грузовых перевозок в народном хозяйстве. Ограниченные государственные запасы материалов и энергии не позволяют в достаточной мере развивать машиностроение, и с целью сохранения парка машин в работоспособном состоянии требуется развивать и совершенствовать ремонтное производство.
Рост автомобилизации страны ставит перед автомобильным транспортом ряд задач, главной из которых является совершенствование организации и технологии технического обслуживания и ремонта автомобилей для повышения качества их работы, сокращения простоев в ремонте, материальных и трудовых затрат на их содержание.
Основной источник экономической эффективности ремонта заключается в восстановлении изношенных деталей. При восстановлении используют доремонтные материалы и формы деталей. Заготовки, полученные в результате разборки и очистки машины, значительно дешевле заготовок машиностроения, изготовленных в литейном или кузнечно-штамповочном производстве. При восстановлении детали обрабатывают меньшее число поверхностей, что объясняет и меньшую трудоемкость обработки. Обоснованно технически и экономически, процесс восстановления обеспечивает получение детали со свойствами, близкими к свойствам новой детали или превосходящими их.
Цель курсового проекта является — разработать технологию процесса восстановления поворотного кулака автомобиля КамАЗ. Выбрать наиболее экономичный и долговечный способ восстановления, с применением наиболее прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства.
поворотный кулак автомобиль наплавка
1. Технологическая часть
1.1 Назначение, устройство и работа
Поворотный кулак (Приложение 1) — элемент передней подвески автомобиля. К поворотному кулаку крепятся наконечники рулевого механизма, тормозные механизмы и ступица колеса. Усилие от руля передается на поворотный кулак и заставляет машину поворачивать в нужном направлении.
Главное предназначение поворотного кулака — принимать на себя и выдерживать усилия от ударов колес о неровности дороги и создание угла поворота для колес, при помощи которых осуществляется управление автомобилем. Изготавливается кулак из высокопрочной легированной стали 30Х или 40Х с соблюдением очень высокой точности геометрических размеров для установки сопрягаемых деталей. В поворотном кулаке делают выточку для подшипников ступицы, к которой крепится колесо автомобиля. Поворотную цапфу автомобиля КамАЗ выпускают из стали 40Х, НВ 241−285.
Дефекты на поворотном кулаке могут быть различного характера, в зависимости от того, от чего они вырабатываются. К примеру, дефект может возникнуть от действия силового трения, либо при усталости в области поверхностного металлического слоя. А также может возникнуть от нагрузок, которые превосходят вызывающий и расчетный сбой в жесткости, либо обоюдное расположение этих деталей в узле, либо сопряжении.
Дефекты на поворотном кулаке могут быть следующего плана:
№ 1. Повреждение резьбы под гайку;
№ 2. Износ отверстий под втулки шкворня.
Восстановление таких типов дефектов имеет место при непосредственном ремонте систем рулевого управления, но при наличии трещин и обломов любого характера поворотные цапфы бракуются.
1.2 Выбор и обоснование способов ремонта
При восстановлении деталей определенного наименования необходимо выбрать способ устранения каждого из имеющихся на ней дефектов, а затем, руководствуясь приведённой последовательностью устранения дефектов, проектировать технологический процесс ремонта детали.
Для устранения дефекта № 1 необходимо произвести операции в два этапа. Первый этап нарастить некий слой металла, второй — нарезать резьбу. Для первого этапа существуют несколько способов: железнение, электродуговое напыление, вибродуговая наплавка, высокочастотное напыление. Наиболее рациональный способ: вибродуговая наплавка.
Для устранения дефекта № 2 применяется только шлифовка внутренней поверхности и установка ремонтных втулок.
1.3 План операций
Поврежденную резьбу под гайку цапфы восстанавливают способом напыления с последующей механической обработкой. Перед сваркой проверяют центровые фаски и при необходимости исправляют их. Резьбу наплавляют плотным круговым швом до диаметра 44,0 мм на установке для вибродуговой наплавки типа УАНЖ-6 НИИАТ без охлаждающей жидкости.
Техническая характеристика режимов наплавки:
Диаметр, мм 1,6−1,8
Вылет из мундштука, мм 12−15
Смещение электродной проволоки, мм 10−12
Скорость подачи проволоки, м/мин. 1,0−1,3
Шаг наплавки, мм/об 3,0
Скорость вращения детали, об/мин 5
Напряжение, В 14
Сила тока, А 150−180
При отсутствии установки для механизированной наплавки резьбовой конец наплавляют ручной дуговой сваркой электродом марки УОНИ-13/55 или ОММ-5 05 мм и силой тока 160−180 А. Наплавленную часть поворотной цапфы обрабатывают на шлифовальном станке 3Б151 под резьбу и нарезают резьбу М36X3−6gплашкой по всей длине.
Износ отверстий под втулки шкворня устраняют обработкой под ремонтные размеры с последующей постановкой втулок ремонтного размера.
Втулки шкворня поворотной цапфы подлежат замене. Втулки изготавливают из бронзы Бр. АЖМЦ10−3-1,5. Запрессованные в поворотную цапфу ремонтные втулки обрабатывают и калибруют разверткой до размера, соответствующего подготовленному для замены шкворню. При подгонке втулок по шкворню следует пользоваться разверткой, воротком и направляющей втулкой.
Порядок выполнения работ следующий: в одну из шеек поворотной цапфы запрессовать бронзовую втулку, а во вторую установить направляющую втулку; развернуть бронзовую втулку разверткой, извлечь направляющую втулку, а на ее место запрессовать вторую бронзовую втулку. Чтобы развернуть вновь запрессованную бронзовую втулку, необходимо режущую часть развертки пропустить через ранее развернутую втулку. Изношенные отверстия в поворотных цапфах под втулки шкворня обрабатывают до ремонтных размеров.
1.4 Расчет и обоснование режимов обработки и норм времени
1.4.1 Восстановление методом наплавки
1) Для наплавки основное время определяется по формуле:
= 3 = 8,5 мин (1.4.1.1)
где: L — длина наплавляемой поверхности детали, мм;
n — частота вращения детали, об/мин;
S — подача сварочной головки мм/об.;
i — число слоев наплавки.
2) Вспомогательное время, связанное со сварным швом определяется по нормативам: tвп = 0,8 мин;
3) Вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием и управлением сварочным агрегатом, определяется по формуле:
tВУ = tВУ (1) + tВУ (2) = 1,4 + 0,3 = 1,7 мин (1.4.1.2)
где: tВУ (1) — вспомогательное время на установку и снятие детали, вручную, мин (принимается по нормативам на грузовые автомобили
tВУ (1) = 1,4 мин);
tВУ (2) — вспомогательное время на перемещение сварщика и протягивание провода к месту сварки на расстояние до 10 м
(принимается по нормативам на грузовые автомобилиtВУ (2) = 0,3 мин);
4) Дополнительное время определяется по формуле:
= 0,12 мин (1.4.1.3)
где: К1 — коэффициент, К1 = 1,3;
— оперативное время, мин;
5) Оперативное время определяется по формуле:
tоп= to + tвп= 8,5 + 0,8 = 9,3 мин (1.4.1.4)
6) Полное время определяется по формуле:
tобщ= tВУ+ tд +tоп = 1,7 + 0,12 + 9,3 = 11,12 мин. (1.4.1.5)
1.4.2 Шлифовальная операция
1. Определяем основное время на шлифовальные работы, мин.;
(1.4.2.1)
где — длина хода круга в направлении подачи, мм.;
— длина продольного хода стопы, мм.;
— скорость вращения, м/мин.;
— продольная подача, мм.;
— ширина детали, мм.;
— число деталей.
2. Вспомогательное время определяется по формуле:
мин (1.4.2.2)
где — время на установку и снятие детали, мин. (зависит от массы и конфигурации изделия, конструкции приспособления, характера и точности установки на станке);
— время, связанное с переходами, мин. (время, затрачиваемое рабочим на подвод и отвод режущего инструмента, включение выключение станка, подач и скоростей);
время, связанное с замерами детали, мин.
3. Оперативное время определяется по формуле:
мин (1.4.2.3)
гдеосновное время, мин. (оно может быть: машинным —, машинно-ручным — и ручным —);
— вспомогательное время, мин.
4. Дополнительное время определяется по формуле:
мин (1.4.2.4)
гдепроцент от оперативного времени, мин.
5. Штучное время определяется по формуле:
мин (1.4.2.5)
где — оперативное время, мин;
— дополнительное время, мин. (время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности).
6. Дополнительное заключительное время определяется по формуле:
мин (1.4.2.6)
гдедополнительное время, мин;
— штучное время, мин.
7. Нормируемое время определяется по формуле:
мин (1.4.2.7)
гденормируемое время, мин;
— штучное время, мин;
— подготовительно-заключительное время, мин;
— число деталей в партии, шт.
1.4.3 Расточная операция
Деталь — отверстия под втулки шкворня.
Расточка ведется: d=52,8 мм, D=53,3 мм.
Материал — легированная сталь, хромированная.
Рассчитываем припуски на обработку, мм.:
мм (1.4.3.1)
Рассчитываем режим обработки детали:
1. Определяем длину обработки:
мм (1.4.3.2)
где l — длина обрабатываемой поверхности;
— длина врезания инструмента, 0,5 мм.;
— перебег резца при обтачивании на проход, 2 мм;
— взятие пробной стружки 2 мм.
2. Определяем число проходов:
(1.4.3.3)
где — припуск на обработку;
— глубина резания.
3. Определяем теоретическую подачу: Sт=0,156 мм/об.
4. Определяем фактическую подачу по паспорту станка Sф= 0,2 мм/об.
5. Определяем скорость резания табличную, мм/мин:
мм/мин (1.4.3.4)
где-коэффициент зависящий от условий работы и механических качеств обрабатываемого материала и метала инструмента;
— поправочный коэффициент;
— глубина резания, мм;
— подача, об/мин.
6. Корректируем скорость с учетом обработки детали, мм/мин.;
мм/мин (1.4.3.5)
где К1 - поправочный коэффициент учитывающий материал детали;
К2 — поправочный коэффициент учитывающий стойкость резца;
К3 — поправочный коэффициент, учитывающий диаметр детали;
К4 - поправочный коэффициент учитывающий угол резца.
7. Определяем число оборотов шпинделя, об/мин.:
об/мин (1.4.3.6)
гдескорректированная скорость, м/мин;
— диаметр детали до обработки, мм.
8. Определяем фактическое число оборотов по паспорту станка: n = 450 об/ мин.
Рассчитываем нормы времени:
1. Определяем вспомогательное время, мин.;
мин (1.4.3.7)
где — время на установку и снятие детали, мин. (зависящее от массы и конфигурации изделия, конструкции приспособления, характера
и точности установки на станке);
— время, связанное с переходами, мин. (время затрачиваемое рабочим на подвод и отвод режущего инструмента, включение и выключение станка, подач и скоростей);
— время, связанное с замерами детали, мин.
2. Определяем основное время:
мин (1.4.3.8)
гдедлина обработки, мм;
— число проходов;
— подача, об/мин;
— число оборотов шпинделя, об/мин.
3. Определяем оперативное время, мин.:
мин (1.4.3.9)
гдевспомогательное время, мин; -основное время, мин. (оно может быть: машинным —, машинно-ручным —, ручным —).
4. Определяем дополнительное время, мин.:
мин (1.4.3.10)
гдепроцент от оперативного времени.
5. Определяем штучное время, мин:
мин (1.4.3.11)
6. Определяем дополнительно заключительное время, мин:
мин (1.4.3.12)
7. Определяем нормируемое время, мин.:
мин (1.4.3.13)
гденормируемое время, мин; -штучное время, мин; -подготовительно-заключительное время, мин; N-число деталей, шт.
1.4.4 Сверлильная операция
Основное технологическое время определяется по формуле:
мин (1.4.4.1)
где где l? длина обрабатываемого отверстия в мм;
l1? длина врезания и перебега сверла в мм;
i — число рабочих ходов;
n — частота вращения заготовки, об/мин;
S — подача на один оборот, мм/об
Норму вспомогательного времени определяют по соответствующим нормативам. Нормативы составляют по следующим комплексам приемов: на установку и снятие детали — 0,5 мин. tв = tв. у. +tм. в. - вспомогательное время на выполнение сверлильной операции, включающее время на установку и снятие заготовки, вспомогательное время, связанное с выполнением ходов и перемещений при обработке поверхности и вспомогательное время на измерения, мин. По таблице нормативов выбираем tм. в. и находим tв:
tв = 0,5+ 0,08 = 0,58 мин (1.4.4.2)
Определение нормы времени на организационно-техническое обслуживание рабочего места производят по соответствующим нормативам:
tобс = 4,5%· tоп=0,045· (to+ tв) = 0,045· (1,06+0,58) = 0,74 мин (1.4.4.3)
Норма штучного времени:
Tшт = tо+tв +tобс= 0,74 + 0,58 + 1,06 = 2,38 мин (1.4.4.4)
Норма подготовительно-заключительного времени состоит из следующих приемов:
на наладку станка, инструмента и приспособлений — 2 мин.
на получение инструмента и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки — 5мин.
Tп-з = 2 + 5 =7 мин (1.4.4.5)
Итого времени на сверлильную операцию:
Tполн = 7 + 2,38 + 0,74 + 0,58 + 1,06 = 11,76 мин
1.4.5 Слесарная операция
Время на снятие и установку детали с автомобиля определяется из нормативов трудоемкости: для снятия и установки поворотного кулака КамАЗ время на снятие tcл. = 24,5 мин
2. Экономическая часть
2.1 Расчет себестоимости восстановления детали
Таблица 1 — Калькуляционная карта
Номер операции | Наименование операции | мин | Разряд работ | руб. | ПЗ, руб. | |
Восстановление методом наплавки | 11,12 | 34,5 | 6,4 | |||
Шлифование | 41,16 | 2,1 | ||||
Расточка | 11,5 | 37,73 | 7,2 | |||
Слесарная операция | 24,5 | 34,5 | 14,09 | |||
Сверлильная операция | 11,76 | 41,16 | 8,06 | |||
ИТОГО: 61,88 | 37,85 | |||||
1. Прямая зарплата подчитывается по формуле, руб.:
(2.1.1)
гденормируемое время на каждую операцию, мин.;
— тарифная часовая ставка для рабочих АТП, руб.
руб.
руб.
руб.
руб.
руб.
2. Дополнительная зарплата определяется по формуле, руб.:
руб. (2.1.2)
3. Начисление на зарплату по соцстраху определяется по формуле, руб:
руб. (2.1.3)
4. Основная зарплата определяется по формуле, руб.:
руб. (2.1.4)
5. Накладные расходы определяются по формуле, руб.:
руб. (2.1.5)
6. Стоимость материала определяется по формуле, руб.:
руб. (2.1.6)
гдепроцент от стоимости детали, Kз = 1.10%;
— стоимость новой детали, руб.
7. Себестоимость восстановления детали, руб.:
(2.1.7)
руб.
2.2 Экономическая эффективность восстановления детали
Правильность выбора способа ремонта детали определяется по технико-экономическому критерию:
(2.2.1)
гдекоэффициент долговечности, средний для всех способов
восстановления детали;
— стоимость новой детали, руб.
Отсюда следует, что на стоимость новой детали можно восстановить: 5250/784,66 = 6,69, что показывает огромную экономическую эффективность восстановления детали.
3. Техника безопасности. охрана труда
Техника безопасности при дуговой сварке
При работе в непосредственном контакте с металлическими поверхностями следует соблюдать следующие правила техники безопасности:
Надежная изоляция всех токоподводящих проводов от источника тока и сварочной дуги.
Надежное заземление корпусов источников питания сварочной дуги.
Применение автоматических систем прерывания подачи высокого напряжения при холостом ходе.
Надежная изоляция электрододержателя для предотвращения случайного контакта с токоведущими частями электрододержателя с изделием.
При работе в замкнутых помещениях (сосудах) кроме спецодежды следует применять резиновые коврики (калоши) и источники дополни тельного освещения.
Не допускается контакт рабочего с клеммами и зажимами цепи высокого напряжения.
Каждый сварочный пост должен быть огорожен негорючими материалами по бокам, а вход — асбестовой или другой негорючей тканью во избежание случайных повреждений других рабочих.
Краска, применяемая для окрашивания стен и потолков постовых кабин, должна быть матовой, чтобы уменьшить эффект отражения светового луча от них.
Пожаробезопасность при проведении сварочных работ.
При дуговой электросварке и особенно резке брызги расплавленного металла разлетаются на значительные расстояния, что вызывает опасность пожара. Поэтому сварочные цеха (посты) должны сооружаться из негорючих материалов, в местах проведения сварочных работ не допускается скопление смазочных материалов, ветоши и других легковоспламеняющихся материалов.
При газовой сварке и резке возможность взрывов и пожаров обусловлена применением горючих газов и паров горючих жидкостей, которые в смеси с воздухом могут взрываться при повышении температуры или давления. При воспламенении карбида при хранении или транспортировке и ацетиленового генератора для тушения необходимо использовать сжатый азот или углекислотный огнетушитель. Для быстрой ликвидации очагов пожаров вблизи места сварки всегда должны быть емкости с водой или песком, лопата, а также ручной огнетушитель.
Пожарные рукава, краны, стволы, огнетушители должны находиться в легкодоступном месте.
Заключение
При выполнении данной работы были разработаны схемы и планы технических процессов ремонта кулака поворотного по дефектам: № 1. Повреждение резьбы под гайку; № 2. Износ отверстий под втулки шкворня. Также были рассчитаны нормы времени на основные операции. Подсчитаны затраты на восстановление детали в целом и по каждой неисправности. Приведены мероприятия по обеспечению мер безопасности труда на рабочих местах.
На основании проделанной работы можно сделать вывод, что выбранный метод восстановления детали целесообразен и экономически выгоден.
1) Епифанов Л. И., Епифанова Е. А., «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей». — Л.: Дрофа, 1998 — 398 с.
2) Власов В. М., «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей» .
3) Туревский И. С., «Дипломное проектирование АТП». — М.: Транспорт, 1997 — 116 с.
4) Пойченко В. В., «Справочник. Современные грузовые автотранспортные средства». — М.: Академия, 1990 — 130 с.
5) Крамаренко Г. В., Барашков И. В. «Техническое обслуживание автомобилей: Учебник для автотранспортных техникумов». — М.: Транспорт, 1982 — 411 с.
6) Македошин А. А., «Организация труда персонала». — СПб.: СПбГУЭФ, 2011 — 188 с.
7) Абрютина М. С., «Анализ финансово-экономической деятельности предприятия». — М.: Дело и сервис, 2009 — 349 с.
8) Титунин Б. А. Ремонт автомобилей КамАЗ. — 2-е изд., перераб.
и доп. — М.: Агропромиздат, 1991 — 320 с.
9) Буралёв Ю. В. и др. Устройство, обслуживание и ремонт автомобилей КамАЗ: Учебник для сред. проф. — техн. училищ / Ю. В. Буралёв, О. А. Мортиров, Е. В. Клетенников. — М.: Высш. школа, 1979 — 256 с.
10) Барун В. Н., Азаматов Р. А., Машков Е. А. и др. Автомобили КамАЗ: Техническое обслуживание и ремонт. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1988 — 325 с.
11) Руководство по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ — 5320, — 53 211, — 53 212, — 53 213, — 5410, — 54 112, — 55 111, ;
55 102. — М.: Третий Рим, 2000 — 240 с.