Ремонт автомобилей

Исходное звено (замык.) -звено, возникающее в результате постановки задачи при проектировании изделия (или получаемое в цепи последним в результате решения поставленной задачи при изготовлении или ремонте), обозначается ? (А_?, Б_?…).

Компенсирующее звено - звено, изменением размера которого достигается требуемая точность в замыкающем звене, обозначается А_4К или Б_4К…

Общее звено - звено, которое принадлежит одновременно нескольким размерным цепям, обозначается А₅-Б₂, Б₂-Г₆ По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья могут быть увеличивающими , уменьшающими - .

Требуемая точность сборки достигается следующими пятью методами:

· метод полной взаимозаменяемости;

· метод неполной взаимозаменяемости;

· метод групповой взаимозаменяемости;

· метод регулировки;

· метод пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости - метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей без их выбора, подбора или изменения размеров (рассмотреть пример). Применение метода полной взаимозаменяемости целесообразно при сборке соединений, состоящих из небольшого количества деталей, так как увеличение количества деталей обуславливает обработку сопряженных поверхностей с меньшими допусками, что не всегда технически достижимо и экономически целесообразно.

Метод неполной взаимозаменяемости - метод, при котором требуемая точность сборки достигается не у всех соединений при сопряжении деталей без их выбора, подборки или изменения размеров, а у заранее обусловленной их части, то есть, определить % соединений не удовлетворяет требованиям точности сборки и требует разборки и повторной сборки (пример).

Метод групповой взаимозаменяемости (селективный) - метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей, принадлежащих к одной из размерных групп, на которые они предварительно рассортированы. В пределах каждой размерной группы требуемая точность сборки достигается методом полной взаимозаменяемости (пример).

Метод регулировки - метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера одной из деталей (или группы) соединения, называемой компенсатором, без снятия слоя материала (дифференциал, главная передача, рулевой механизм - кольца, прокладки, регулировочная шайба, торец клапана и болт толкателя - регулировочный болт).

Метод пригонки - метод взаимозаменяемости, при котором требуется точность сборки достигается путем изменения размера компенсатора со снятием слоя материала.

3. Одним из факторов, определяющих надежность и долговечность отремонтированных автомобилей в эксплуатации, является дисбаланс деталей и узлов, который создает дополнительную нагрузку на опоры и повышенную вибрацию.

Дисбаланс возникает вследствие погрешностей обработки деталей, неточностей сборки узлов, появления износов и деформаций в процессе эксплуатации автомобилей.

Известны три вида неуравновешенности:

· статическая;

· динамическая;

· смешанная.

Статическая - имеет место, когда центр тяжести детали или узла не расположен на оси вращения.

Динамическая - возникает в том случае, когда центр тяжести детали лежит на оси вращения, а статические моменты от двух равных неуравновешенных масс равны по величине и направлены в противоположные стороны. (Этот вид неуравновешенности проявляется только при вращении детали).

Смешанная - наиболее часто встречается в реальных условиях, когда имеет место статический момент центробежных сил, (напомнить формулы и способы устранения, таблицу дать под запись, привести примеры).

Допустимый дисбаланс деталей и узлов, Н*м.

Наименование деталей и узлов	Легковые автомобили	Грузовые автомобили и автобусы
Коленчатый вал	0,10…0,15	0,2…0,3
Коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением	0,2…0,5	0,5…0,7
Маховичок	0,3…0,4	0,35…0,6
Диск сцепления	0,10…0,25	0,3…0,5
Карданный вал	0,15…0,25	0,3…0,5
Колесо	3,0…5,0	-

ТЕМА: "Сборка и испытание агрегатов".

Учебные вопросы:

1. Способы сборки. Сборка типовых соединений и передач.

2.Сборка агрегатов, технологический процесс сборки. (отработать самостоятельно, (1), с.74-79).

3. Приработка и испытание агрегатов.

1. Сборку агрегатов автомобилей осуществляют из предварительно собранных отрегулированных и испытанных узлов с выполнением в полном объеме необходимых регулировочных и контрольных операций приработки, обкатки и испытаний. Сборочный процесс составляет 20…40% общей трудоемкости ремонта автомобиля и является завершающей стадией сборки автомобиля.

Сборку подразделяют на узловую и общую.

Под узловой понимают последовательную сборку подгрупп и групп, а под общей - сборку готовых изделий.

Технологический процесс сборки складывается из ряда операций, заключающихся в соединении деталей в узлы, а узлов в агрегаты и автомобиль, отвечающий требованиям чертежей и ТУ.

При сборке применяются соединения: резьбовые, прессовые, шлицевые, шпоночные и другие, а из передач - зубчатые.

Сборка резьбовых соединений- 25-30% соединений деталей, при резьбовых соединениях должно быть обеспечено:

соосность осей болтов, шпилек, винтов и резьбовых отверстий и необходимая плотность посадки в резьбе;

отсутствие перекосов торца гайки или головки болта относительно поверхности сопрягаемой детали, т.к. перекос является основной причиной обрыва винтов и шпилек;

соблюдение очередности и постоянство усилий затяжки группы гаек (головка цилиндров и др.).

ремонт автомобиль деталь конструирование

где: Р - сила затяжки, Н; d - O номинальный резьбы, М.

Сборка прессовых соединений, качество сборки формируется под воздействием следующих факторов:

· материала сопрягаемых деталей;

· геометрических размеров;

· формы и шероховатости поверхностей;

· соосности деталей;

· прилагаемого усилия;

· наличия смазки и др.

Используются универсальные г/прессы, при сборке с натягом необходимо знать величину усилия запрессовки, т.к. от него подбирается необходимое оборудование.

Сборка зубчатых передач, зубчатые колеса насаживают на посадочные поверхности валов с небольшим зазором или натягом, вручную или при помощи специальных приспособлений.

Процесс сборки зубчатых передач заключается в установке и закреплении их на валу, проверке и регулировке этих передач.

Для правильного зацепления зубчатых цилиндрических колес необходимо, чтобы оси валов лежали в одной плоскости и были параллельны. Их выверка производится регулированием положения гнезд под подшипники в корпусе. После установки зубчатые колеса проверяют по зазору, зацеплению и контакту.

На вновь собираемых зубчатых передачах допускаются следующие величины зазоров:

боковой зазор ,

где: b = 0,02…0,1 - коэффициент, принимается в зависимости

от окружной скорости и типа передач;

m - модуль, мм.

радиальный зазор . .

Качество сборки конических передач определяется правильностью пересечения осей валов передачи, точностью углов между осями колес и величинами бокового и радиального зазора.

Отклонения д для осей конических зубчатых колес устанавливаются в зависимости от величины модуля: .

Зазоры в передачах с конических зубчатых колесами регулируют перемещением парных колес вдоль вала.

Червячные передачи требуют более точного изготовления и сборки, их работа зависит от наличия и величины бокового зазора между нитками червяка и зубьями колеса и опр.



m_Т - торцевой модуль передачи.

Сборка шлицевого соединения, центрование детали может производится по наружному диаметру выступов вала или по внутреннему диаметру впадин вала и боковым сторонам шлицев. (в основном в автомобиле применяется первый тип) и может быть третий вид - это центрование детали только по боковым сторонам, применяется в том случае, если на валу более 10 шлицев.

После сборки шлицевого соединений нужно проверить детали (шестерни) на биение. Проверку выполняют на проверочной плите, устанавливая вал в центра или на призмы. Проверка на биение производится с помощью индикатора.

При подвижной посадке шестерня должна свободно перемещаться по валу без заедания и в то же время не качаться.

Сборка конусных соединений, особое внимание обращается на прилегание конусных поверхностей, их развертывают или притирают с помощью паст, проверяют по цвету или краской. Чтобы работало правильно, оно должно иметь натяг, если нет натяга - оно быстро разрабатывается.

Сборка шпоночных соединений (призматические - обыкновенные, сегментные шпонки), особое внимание подгонке шпонок по торцам и зазору по наружной стороне шпонки (т.к. через торцы шпонок обычно передаются Мкр от одной детали к другой и они должны быть очень точно пригнаны).

Сборка деталей машин с подшипниками качения, при запрессовке размер его колец изменяется: внутреннее увеличивается, наружное - уменьшается, это вызывает уменьшение зазора между рабочими поверхностями колец и шариков.

Внутреннее кольцо, сопряженное с цапфой вала, должно иметь посадку с натягом, а наружное - с небольшим зазором так, чтобы кольцо имело возможность во время работы незначительно проворачиваться.

Широкое распространение в авторемонтном производстве находят сварные, паяные и заклепочные соединения, применяются в основном, когда необходимо упростить сборку, особенно в тех случаях, когда затруднен доступ к одной из соединяемых деталей.

3. Приработка и испытание является завершающей операцией в технологическом процессе ремонта агрегатов, основными задачами являются:

· подготовка агрегата к восприятию эксплуатационных нагрузок;

· выявление возможных дефектов, связанных с качеством восстановления деталей и сборки агрегатов;

· проверка характеристик агрегатов в соответствии с требованиями ТУ или другой нормативной документации.

Под приработкой понимается совокупность мероприятий направленных на изменение состояния сопряженных поверхностей трения с целью повышения их износостойкости.

В процессе приработки изменяются микрогеометрия и микротвердость поверхностей трения, сглаживаются отклонения от правильной геометрической формы.

Установлено, что в первый период приработки происходит интенсивное выравнивание шероховатостей, объясняющее интенсивное изнашивание и резкое падение потерь на трение.

Процесс снятия микронеровностей обычно продолжается десятки минут, а микрогеометрическая приработка заканчивается через 30…40 часов (при этом двигатель должен быть собран по ТУ).

Для определения условий работы детали существует некоторая оптимальная шероховатость, при которой интенсивность изнашивания имеет наименьшее значение. Отклонение состояния поверхности от оптимального как в сторону меньшей, так и в сторону большей шероховатости ведет к увеличению интенсивности изнашивания. При одинаковых условиях изнашивания (трущиеся материалы, режим работы, смазка), после приработки устанавливается примерно одинаковая, с точки зрения износа, шероховатость, не зависящая от первоначальной, полученной при механической обработке.

Приработка и испытание двигателей включают следующие стадии:

· холодная приработка, когда коленчатый вал двигателя принудительно приводится во вращение от постоянного источника энергии;

· горячая приработка без нагрузки; при работающем

· горячая приработка под нагрузкой двигателе.

Завершают приработку снятием контрольной точки характеристики двигателя по эффективной мощности на тормозном стенде. При этом в процессе испытания на стенде выявляются дефекты двигателя, подлежащие устранению - это есть завершающий этап КР двигателя.

Полная приработка двигателя так же, как и остальных агрегатов, состоит из двух этапов: макро- и микрогеометрических приработок. В целях сокращения времени приработки двигателей рекомендуется в моторные масла вводить присадки на основе моноолеата меди.

Режим приработки и испытания двигателей обуславливают следующие требования к оборудованию испытательных станций:

· испытательные стенды должны иметь приводные и нагрузочные устройства;

· испытательные стенды должны быть оснащены измерительными устройствами и приборами для определения величины тормозного момента, частоты вращения коленвала, аппаратурой для соблюдения режимов смазки и охлаждения двигателей;

· стенд должен быть автоматизирован, чтобы плавно повышать частоту вращения коленвала и нагрузки.



Стадии приработки и испытания двигателя ЗиЛ-130

Холодная приработка: 1. 400 - 600 ^-1 > 15 мин.

Двигатель КамАЗ-740 - холодную обкатку проводят в 5-ть этапов, в целом 100 мин.

ТЕМА: "Общая сборка, испытание и выдача автомобилей из ремонта"

Учебные вопросы:

1. Организация сборки автомобилей.

2. Механизация сборочных работ.

3. Испытание и выдача автомобилей из ремонта.

1. В зависимости от типа производства, трудоемкости процесса сборки и характерных особенностей автомобиля различают две организационные формы сборки - поточную и непоточную.

Непоточная сборка характеризуется выполнением сборочных (работ) операций на постоянном рабочем месте, к которому подаются все детали и узлы собираемого автомобиля, может выполняться по принципу концентрации и дифференциации операций. При концентрации сборочных операций автомобиль собирается на одном рабочем месте, необходимо иметь сборщиков высокой квалификации и сборка требует продолжительного времени.

При дифференциации операций сборка выполняется параллельно на нескольких рабочих местах.

Поточная сборка осуществляется при принудительном передвижении собираемого автомобиля. Автомобиль перемещается конвейером, на котором производится процесс сборки.

Движение конвейера (непрерывное или периодическое) принимается в зависимости от размера производственной программы, сложности сборочных операций и др. технологических факторов.

Отрезок времени между выходом со сборки двух готовых автомобилей называется тактом сборки.

Поточная сборка обеспечивает высокую производительность и является наиболее совершенной организационной формой сборки автомобилей. Характерными для поточной сборки являются следующие признаки:

· за рабочим местом закреплена определенная сборочная операция;

· собранный на предыдущем рабочем месте автомобиль передается на следующую операцию немедленно по окончании предыдущей;

· на всех рабочих местах сборочной линии работа синхронизирована и производится по выбранному такту;

· сборка механизирована.

Сборка грузового автомобиля заключается в установке на базовую сборочную единицу (раму) собранных агрегатов и узлов:

· передних и задних мостов;

· карданные передачи;

· рулевого управления;

· двигателя в сборе с КП;

· радиатора;

· кабины;

· колес и остальных узлов и механизмов.

В процессе сборки выполняются необходимые регулировочные работы.

2. При сборке автомобилей для облегчения труда и повышения производительности применяют различные средства механизации сборочных работ.

Выбор этих средств зависит от количества собираемых автомобилей, а также от требуемой точности размерных и кинематических цепей автомобиля.

Наибольшая производительность и точность соединения деталей достигается с помощью различных механизированных инструментов и приспособлений. По принципу действия механизированный инструмент с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом делится на следующие группы:

· ударного действия - клепальные молотки, шаберы, кернеры;

· вращательного действия - дрели, шлифмашины, гайковерты, отвертки.

Приспособления, применяемые при сборке, подразделяются на следующие виды:

· для установки и соединения деталей - подставки с призмами для сборки деталей на валу, поворотные столы для монтажа деталей и др.;

· для напрессовки зубчатых колес, шкивов, подшипников и т.д.;

· контрольные приспособления и стенды для проверки качества сборки и определения действительных эксплуатационных характеристик сборочного узла или автомобиля.

В качестве подъемно-транспортных средств для обеспечения сборочного процесса используются мостовые краны, электрические и гидроподъемники. Транспортировка деталей и узлов осуществляется с помощью электрокаров и рольгангов. Для общей сборки автомобилей используются конвейеры модели П-501, П-502 и др.

Выбор средств механизации и автоматизации технологического процесса сборки автомобилей необходимо производить с учетом рекомендаций.

Рабочие места сборщиков располагают у рольгангов и др. транспортных средств в порядке последовательности операций технологического процесса сборки.

Техника безопасности:

· сборка должна производиться на специальных стендах или приспособлениях, обеспечивающих устойчивое положение собираемого изделия и сборочной единицы;

· инструмент должен находиться в исправном состоянии и соответствовать своему назначению;

· электрические и пневматические инструменты перед началом работы необходимо опробовать вхолостую для проверки их исправности;

· электрические провода и шланги пневмоинструмента не должны быть натянуты;

· пользоваться неисправным оборудованием и инструментом запрещается;

· при работе с незнакомым оборудованием и инструментом сборщик обязан изучить инструкцию по его использованию и получить дополнительные указания у мастера участка или цеха.

3. После сборки автомобиль поступает на пост контроля и испытания, где проверяются комплектность, качество сборочных, регулировочных и крепежных работ, проверка работы и технического состояния всех агрегатов, механизмов и приборов, дополнительные регулировки, а также выявляются соответствие технических показателей требуемым ТУ.

Испытания проводят на стенде с беговыми барабанами. Стенд позволяет проверить работу двигателя, агрегатов трансмиссии и ходовой части, а также оценить основные эксплуатационно-технические качества автомобиля (мощность двигателя, тяговое усилие на ведущих колесах, расход топлива на различных скоростных и нагрузочных режимах, путь и время разгона до заданной скорости, потери мощности на трение в агрегатах и ходовой части, наибольший тормозной путь с определенной скоростью и одновременность и интенсивность действия тормозных механизмов), проверить и отрегулировать установку углов управляемых колес.

Все выявленные при испытании неисправности необходимо устранить.

В дополнение к стендовым испытаниям каждый автомобиль после КР должен пройти испытание пробегом на определенное расстояние с заданной нагрузкой и со скоростью, не превышающей установленной величины для проверки на управляемость, а также для дополнительного определения соответствия технического состояния автомобиля требуемым технологическим нормам на различных режимах работы и в различных дорожных условиях.

После испытания пробегом автомобиль тщательно осматривают. Все выявленные пробегом и осмотром дефекты устраняют, затем автомобиль поступает на окончательную окраску и на склад готовой продукции.

На каждый выпускаемый из ремонта автомобиль АРП выдает заказчику паспорт этого автомобиля, в котором фиксирует комплектность, техническое состояние и соответствие отремонтированного автомобиля ТУ на его КР. ТУ устанавливают гарантированную исправную работу автомобиля в течение определенного времени и до определенного пробега за этот период.

В течение гарантийного срока все обнаруженные заказчиком неисправности по вине АРП должны быть устранены безвозмездно в течение 3 суток со дня предъявления рекламации.

Гарантийный срок эксплуатации автомобиля - 12 мес. со дня выдачи из ремонта при пробегах (I категории эксплуатации): не более 20000 км. - автобусами;

не более 16000 км. - прочими всех видов и назначения.

Гарантийный срок хранения отремонтированных товарных составных частей автомобилей - 12 мес. с момента выдачи из ремонта при условии соблюдения правил консервации и хранения.

При выпуске из КР прилагаются следующие документы:

К автомобилю:

· паспорт автомобиля, сдававшегося в ремонт с отметкой АРП о произведенном ремонте, с указанием даты выпуска из ремонта, новых номеров шасси и двигателя, а также основного цвета окраски;

· инструкция по эксплуатации с указанием особенностей эксплуатации отремонтированных автомобилей в обкаточный и гарантийный периоды, а также периодов и организации устранения дефектов в гарантийный период.

К двигателю:

· паспорт;

· инструкция по эксплуатации с указанием особенностей установки и эксплуатации двигателя в обкаточный и гарантийный периоды.

Выпуск из КР автомобилей, их составных частей и деталей (комплектов деталей) оформляется соответствующим приемо-сдаточным актом.

ТЕМА: " Классификация способов восстановления деталей".

Учебные вопросы:

1. Значение восстановления деталей.

2. Способы восстановления деталей.

1. Большое количество деталей автомобилей и агрегатов, поступающих в КР, в результате износа, усталости материала, механических и коррозийных повреждений утрачивают свою работоспособность. Однако лишь некоторые из этих деталей - наиболее простые и недорогие в изготовлении - утрачивают работоспособность полностью и требуют замены. Большинство деталей имеет остаточный ресурс и м. б. использованы повторно после проведения сравнительно небольшого объёма работ по их восстановлению.

Восстановление деталей является одним из основных источников повышения экономической эффективности автомобильного производства.

При восстановлении деталей сокращаются расходы, связанные с обработкой деталей, т.к. при этом обрабатываются не все поверхности деталей, а лишь те, которые имеют дефекты.

Расходы на приобретение запасных частей составляют от 40-60% от себестоимости КР автомобилей, их можно значительно сократить за счёт расширения восстановления деталей.

Значение восстановления деталей состоит так же в том, что оно позволяет уменьшить потребности в производстве запасных частей.

Учитывая большое значение восстановления деталей, необходимо всемерно расширять эту сторону деятельности авторемонтных предприятий.

2. Эффективность и качество восстановления деталей в значительной степени зависят от применяемых технологических способов их обработки. В зависимости от характера устраняемых дефектов все способы восстановления деталей подразделяются на три основные группы:

· восстановление деталей с изношенными поверхностями;

· восстановление деталей с механическими поверхностями;

· восстановление противокоррозийных покрытий.

Наиболее широкое применение при восстановлении автомобильных деталей получили различные виды слесарно-механической обработки к ним относятся:

· собственно слесарная обработка;

· механическая обработка, связанная с подготовкой деталей к нанесению покрытий и обработка после их нанесения, обработка деталей под ремонтный размер, постановка дополнительных ремонтных деталей (ДРД).

Пластическое деформирование как способ восстановления основан на использовании пластических свойств материала деталей. Этим способом восстанавливают не только размеры деталей, но так же их форму и физико-механические свойства.

Сварка и наплавка являются самыми распространёнными способами восстановления деталей. Сварку применяют при устранении механических повреждений на деталях (трещин, пробоин и т. д.), а наплавку - для нанесения покрытий с целью компенсации износа рабочих поверхностей. На АРП применяют как ручная, так и механизированные способы сварки и наплавки.

Пайка в авторемонтном производстве широко применяются при восстановлении герметичности в полых деталях, а так же как способ компенсации износа деталей.

Напыление как способ восстановления деталей основано на нанесении распылённого металла на изношенные поверхности деталей.

Восстановление деталей нанесением гальванических и химических покрытий основано на осаждении металла на поверхности деталей из растворов солей гальваническим и химическим методами. В целях компенсации износа деталей наиболее часто применяют хромирование, железнение и химическое никелирование. Для защиты деталей от коррозии применяют гальванические процессы:

· хромирование;

· никелирование;

· цинкование;

· кадмирование;

а так же химические процессы:

· оксидирование;

· фосфатирование.

Синтетические материалы (пластмассы) применяют для компенсации износа деталей, работающих в условиях неподвижных посадок, а так же при устранении механических повреждений (трещин, пробоин) в корпусных деталях.

Перечисленные способы восстановления деталей нашли применение в авторемонтном производстве и обеспечивают требуемый уровень качества и надёжную работу деталей в течение установленных межремонтных пробегов автомобилей.

ТЕМА: "Восстановления деталей слесарно - механической обработкой".

Учебные вопросы:

1. Виды слесарно - механической обработки, применяемые при восстановлении деталей.

2. Обработка деталей под ремонтный размер.

3. Постановка дополнительных ремонтных деталей (ДРД).

4. Организация рабочих мест и техника безопасности (самостоятельно, (1) с. 93)

1. Слесарные работы обычно применяются в качестве работ, дополняющих или завершающих механическую обработку восстанавливаемых деталей. Их применяют так же при подготовке деталей к восстановлению другими способами, например сварке, пайке, склеиванию и т. д. К слесарным относятся такие виды как опиловка при подготовке поломанных частей детали, сверление, развёртывание и зенкерование отверстий, прогонка и нарезание резьбы, шабрение, притирка и доводка для более плотного прилегания поверхностей и т. п. Механическая обработка при ремонте автомобилей применяется как самостоятельный способ восстановления деталей, а так же в качестве операций, связанных с подготовкой или окончательной обработкой деталей, восстановленных другими способами (токарная, сверлильная, расточная, фрезерная, шлифовальная, полировальная, хонинговальная и др.).

В зависимости от твёрдости наплавленного металла обработку ведут, при твёрдости менее HRC 35 - 40 - токарную, при большей - шлифованием на пониженных оборотах, черновое, а затем чистовое; при токарной обработке - резцы с пластинками из твёрдого сплава.

При точении напылённых покрытий рекомендуется применять резцы с пластинами из твёрдых сплавов, шлифование - алмазными кругами на вулканитовой (основе) связке, а при их отсутствии мелко и среднезернистыми карборундовыми кругами на керамической связке.

Хромированные детали ввиду высокой твёрдости электролитического хрома обрабатывают шлифованием. Детали с хромовыми покрытиями, нанесёнными с декоративными целями, подвергаются полированию, которое проводится мягкими кругами с применением полировочных паст ГОИ (Государственный оптический институт).

При обработке пластмассовых покрытий необходимо применять хорошо заточенный инструмент из теплостойкого материала с интенсивным охлаждением воздухом или керосином.

При механической обработке восстанавливаемых деталей необходимо обеспечивать требуемую шероховатость, точность размеров формы и взаимного расположения рабочих поверхностей. Точность взаимного расположения поверхностей на детали зависит от правильного выбора технологической базы при её обработке.

Технологическая база - это те поверхности, которые определяют положение детали в приспособлении по отношению к режущему инструменту.

При выборе технологической базы необходимо выдержать следующие требования:

1. в качестве технологической базы применяют те поверхности детали, которые определяют её положение в собранном изделии, т.е. сборочные и измерительные базовые поверхности (правило единства баз);

2. базовые поверхности должны быть наиболее точно расположены относительно обрабатываемых поверхностей;

3. в качестве базовых следует выбирать такие поверхности, при установке на которые можно было бы обрабатывать все поверхности детали, подлежащие обработке (правило постоянства баз);

4. поверхности, выбранные в качестве технологических баз, должны обеспечивать минимальные деформации детали от усилий резания и закрепления.

2. При этом способе восстановления одна из сопряженных деталей, обычно наиболее сложная и дорогостоящая (коленчатый вал), обрабатывается под ремонтный размер, а вторая (вкладыш подшипников) заменяется новой или восстановленной также до ремонтного размера.

Обработкой под ремонтный размер восстанавливают геометрическую форму, требуемую шероховатость и точные параметры изношенных поверхностей деталей.

Восстановление поверхности могут иметь несколько ремонтных размеров. Их величина и количество зависят от величины износа детали за межремонтный пробег автомобиля, от припуска на обработку и от запаса прочности детали.

Пусть вал и отверстие при поступлении деталей в ремонт имеют форму и размеры, показанные на рисунке:



Где: dp1, Dp1- первый ремонтный размер, мм вала и отверстия по рабочему чертежу.

Иmin, Иmax - минимальный и максимальный износ поверхности детали на сторону.

Z -припуск на механическую обработку на сторону, мм.

Dn, dn - размер вала и отверстия по чертежу, мм.

Для того чтобы придать поверхности детали правильную геометрическую форму, необходимо подвергнуть их механической обработке.

После обработки размеры поверхностей будут отличаться от первоначальных на удвоенную величину максимального одностороннего износа и припуска на механическую обработку на сторону.

Следовательно, первый размер может быть определён по формулам:

для валов dp1= dn-2(Иmax+ Z);

для отверстий Dp1= Dn+2(Иmax+ Z);

Припуск на механическую обработку:

- при чистовой обточке и расточке 0,05 - 0,1 мм; на сторону 0,03 - 0,05 мм

Коэффициент неравномерности износа: 0,5 - 1,0=

Имея в виду, что Иmax=И и подставляя это значение в формулу для определённых ремонтных размеров получением: dp1= dn-2(+ Z); в этих формулах

Dp1= Dn+2(+ Z);

Называется межремонтным интервалом - 2(И+ Z)=

Следовательно, формулы будут иметь вид:

dp1= dn- Dp1= Dn+

dp2= dn-2 и Dp2= Dn+2

dpn= dn-n Dpn= Dn+n, а

Число ремонтных размеров определяют по формулам:

3.Дополнительные ремонтные детали (ДРД) применяют с целью компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также при замене изношенной или повреждённой части детали.

В первом случае ДРД устанавливают непосредственно на изношенную поверхность детали. Этим способом восстанавливают посадочные отверстия под подшипники качения в картерах коробок передач, задних мостах, ступицах колес; отверстия с изношенной резьбой и др. детали.

В зависимости от вида восстанавливаемой поверхности ДРД могут иметь форму гильзы, кольца, шайбы, пластины, резьбовой втулки или спирали.

ДРД изготавливаются обычно из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. При восстановлении посадочных поверхностей в чугунных деталях втулки м.б. изготовлены также из стали. Рабочая поверхность ДРД по своим свойствам должна соответствовать свойствам восстанавливаемой поверхности детали. В связи с этим ДРД в случае необходимости должны подвергаться соответствующей термообработке.

Крепление ДРД обычно производиться за счёт посадок натягом. В отдельных случаях могут быть использованы дополнительные крепления приваркой по торцу, постановкой стопорных винтов или штифтов.

При запрессовке втулок для предупреждения их деформации рекомендуется сопрягаемые поверхности покрывать смесью машинного масла и графита.

После постановки и закрепления ДРД производят их окончательную механическую обработку до требуемых размеров.

Восстановление деталей постановкой ДРД нашло широкое применение при ремонте автомобилей. Это объясняется простатой технологического процесса и применяемого оборудования. Однако не всегда оправдано с экономической точки зрения из-за больших расходов материала на изготовление ДРД. Кроме того, он в ряде случаев приводит к снижению механической прочности восстанавливаемой детали.

ТЕМА: "Восстановления деталей способом давления (пластического деформирования)"

Учебные вопросы:

1. Сущность процесса восстановления деталей давлением.

2. Восстановление размеров изношенных поверхностей деталей.

3. Восстановление формы и механических свойств материала деталей.

1.Устранение дефектов при восстановлении деталей автомобиля способом давления основано на использовании пластических свойств металла, из которого они изготовлены.

Под пластичностью металлов понимают их способность под действием нагрузок изменять форму и размеры без разрушения.

Пластическую деформацию деталей производят как в холодном, так и в горячем состоянии в специальных приспособлениях на прессах. При обработке деталей в холодном состоянии пластическая деформация происходит за счёт сдвига отдельных частей кристаллов относительно друг друга по плоскости скольжения. При сдвиге кристаллов происходит искажение кристаллической решетки и образование на плоскостях скольжения мелких осколков кристаллов, которые создают шероховатость, препятствующую дальнейшему перемещению кристаллов. Таким образом, пластическая деформация металла в холодном состоянии упрочняет металл. Это явление упрочнения металла при деформации в холодном состоянии получило название наклёпка.

Пластическая деформация деталей в холодном состоянии требует приложения больших усилий, поэтому при восстановлении деталей очень часто их нагревают. Температура нагрева деталей должна быть минимальной, но не ниже той, при которой повышаются пластические свойства металла.

После обработки деталей пластическим деформированием в горячем состоянии их необходимо подвергать повторной термической обработке.

2. Изменение размеров изношенных поверхностей деталей при восстановлении их способом давления достигается за счёт перемещения металла с нерабочих элементов деталей на изношенные.

Процесс восстановления деталей состоит из подготовки детали, деформирования и обработки после деформирования.

Подготовка деталей к деформирования включает отжиг или высокий отпуск обрабатываемых поверхностей перед холодным деформированием или нагрев их перед горячим деформированием.

Стальные детали с твёрдостью не более HRC 25.. .30, а также детали из цветных металлов подвергаются деформированию в холодном состоянии без предварительной термообработки. Во всех остальных случаях производится термообработка деталей перед холодным деформированием или нагрев перед горячим деформированием.

Обработка деталей после деформации сводится к механической обработке восстановленных поверхностей до требуемых размеров. При необходимости применяют так же термическую обработку. Пластическое деформирование деталей с целью восстановления изношенных поверхностей производят с помощью следующих видов обработки: осадки, раздачи, обжатия, вытяжки и накатки.

Осадку применяют для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полых деталей, а также увеличение наружного диаметра сплошных деталей за счёт уменьшения их длины. Осадку втулок из цветных металлов производят в специальных приспособлениях в холодном состоянии.

Для сохранения во втулках отверстий и прорезей в них устанавливают вставки, копирующие форму и размеры этих элементов деталей.

Осадкой восстанавливают так же стальные детали: шейки валов, расположенные на концах детали, толкатели клапанов и др. Деформацию деталей при этом производят в специальных штампах при нагреве до температуры ковки.

Раздачей восстанавливают наружные размеры полых деталей за счёт увеличения их внутренних размеров. Раздачей восстанавливают поршневые пальцы, посадочные поверхности под подшипники чашек дифференциала, наружные поверхности труб полуосей и др.

Раздачу деталей производят сферическими прошивками в холодном состоянии. Если деталь подвергалась закалке или цементации, что их перед раздачей подвергают отжигу или высокому отпуску, а после раздачи восстанавливают первоначальную термическую обработку.

Обжатие применяют для уменьшения внутреннего диаметра полых деталей за счёт уменьшения их наружного диаметра. Этим способом можно восстанавливать втулки из цветных металлов, отверстия в проушинах рулевых сошек, рычагах поворотных цапф и т.п.

После восстановления обжатием детали должны быть проверены на отсутствие трещин.

Вытяжка применяется для увеличения длины деталей за счёт местного обжатия. Этим способом восстанавливают длину всевозможных тяг, толкателей и др. деталей. Деформацию производят чаще всего в холодном состоянии.

Накатка применяется при компенсации износа наружных цилиндрических поверхностей деталей за счёт выдавливания металла из восстанавливаемых поверхностей. При накатке детали её устанавливают в патроне или центрах токарного станка, а оправку с накаточным роликом или шариком - на суппорте станка вместо резца. Накаткой восстанавливают поворотные цапфы, валы коробок передач и др. детали.

Высота подъёма металла на сторону не должна превышать 0,2 мм, а уменьшение опорной поверхности - 50%. Накатку производят роликом с шагом зубьев 1,5-1,8 мм, ск. Вращения детали 15 м/мин, продольная подача 0,6 мм/об, поперечная подача 0,1 мм/об, охлаждение машинным маслом. Накатку следует применять при восстановлении поверхностей деталей, воспринимающих удельную нагрузку не более 7 МПа.

Преимущества способа: простота технического процесса и применяемого оборудования, особенно при выполнении деформирования в холодном состоянии; высокая экономическая эффективность процесса, т.к отсутствуют дополнительные расходы материалов, а трудоёмкость работ небольшая.

К недостаткам этого способа следует отнести ограниченную номенклатуру восстанавливаемых деталей, а так же некоторое снижение механической прочности деталей.



Принципиальные схемы восстановления деталей давлением:

а) осадка;

б) раздача;

в) обжатие;

г) вытяжка;

д) накатка.

Р- усилие

д - деформация.

3. В процессе эксплуатации многие детали автомобилей теряют свою первоначальную форму вследствие деформаций изгиба и скручивания.

Этот дефект деталей устраняется правкой. Правке подвергают балки передних мостов, детали рамы, коленчатые и распределительные валы, шатуны и др.

В авторемонтном производстве применяют два способа правки: статическим нагружением (под прессом) и наклёпом. Подавляющее большинство деталей правят под прессом в холодном состоянии. Для повышения стабильности правки и увеличения несущей способности деталей их подвергают после правки термической обработке. Это наглядно видно из приведённого ниже графика.

Правка наклёпом не имеет недостатков, её ведут пневматическим молотком с закруглённым бойком для нанесения ударов по нерабочим поверхностям детали (правку коленчатых валов производят наклёпом щёк).

Преимуществами правки наклёпом являются: стабильность правки во времени; высокая точность (до 0,002 мм); высокая производительность; отсутствие снижения усталостной прочности. Детали, при их восстановлении различными методами компенсации износа утрачивают свою первоначальную усталостную прочность и износостойкость. Восстановить эти утраченные свойства можно путём поверхностного пластического деформирования металла (наклёпа).

Наклёп повышает твёрдость поверхностного слоя металла и создаёт в нем благоприятные остаточные напряжения.

К числу наиболее распространенных способов упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием относятся:

· обкатка рабочих поверхностей деталей роликами и шариками;

· чеканка;

· алмазное выглаживание;

· дробеструйная обработка и др.

Обкатка роликами и шариками применяется для упрочнения наружных и внутренних поверхностей деталей. Обкатывание наружных поверхностей производится на токарных станках при помощи специального инструмента - накатки, которая устанавливается на суппорт станка и прижимается к детали за счет поперечной подачи, усталостная прочность повышается на 20-30%.

Сущность алмазного выглаживания заключается в обработке поверхностного слоя детали, инструментом, рабочей частью которого является сферическая поверхность алмазного кристалла с радиусом закругления 1-3 мм. Алмаз устанавливается в наконечнике, который входит в пружинную оправку, закрепленную в резцедержателе суппорта токарного станка.

Режим обработки: подача 0,02 - 0,06 мм/об; скорость выглаживания 40-100 м/мин; усилие прижима алмазного наконечника 150-300 Н. Твёрдость повышается на 25-30%; износостойкость на 40-60%; усталостная прочность на 30-60%.

При восстановления пружин, рессор, торсионных валов с целью повышения их усталостной прочности применяют дробеструйную обработку механическими и пневматическими дробемётами.

ТЕМА: "Восстановления деталей сваркой и наплавкой"

Учебные вопросы:

1. Общая характеристика сварки и наплавки, как способов восстановления деталей.

2. Автоматическая электродуговая наплавка под флюсом.

3. Механизированная сварка и наплавка в среде защитных газов.

4. Автоматическая вибродуговая наплавка.

5. Лазерная и плазменная сварка и наплавка.

6. Особенности сварки чугунных деталей и деталей из алюминиевых сплавов.

7. Организация рабочего места и охрана труда при выполнении сварочных и наплавочных работ.

1. Сварка и наплавка являются наиболее распространёнными в авторемонтном производстве способами восстановления деталей (около 40%). Широкое применение сварки и наплавки обусловлено простотой технологического процесса и применяемого оборудования, возможностью восстановления деталей из любых материалов и сплавов, высокой производительностью и низкой себестоимостью.

Сварку применяют при устранении механических повреждений в деталях (трещин, отколов, пробоин и т.п.), а наплавку - для нанесения металлических покрытий на поверхности деталей с целью компенсации их износа.

При устранении механических повреждений деталей применяют электродуговую, газовую, аргонно-дуговую, в среде углекислого газа, электроконтактную и др. виды сварки.

Для нанесения металлических покрытий на изношенные поверхности деталей наиболее широкое применение получили следующие механизированные способы наплавки: автоматическая электродуговая наплавка под слоем флюса; наплавка в среде углекислого газа; вибродуговая; плазменная и электроконтактная.

Технологический процесс восстановления деталей сваркой и наплавкой включает в себя:

· подготовку деталей к сварке, наплавке;

· выполнение сварочных, наплавочных работ;

· обработку деталей после сварки и наплавки.

Объём и характер работ, выполняемых при подготовке детали к сварке, зависят от вида дефекта. Так, при заварке трещины сначала сверлят отверстия O 4-5 мм на концах трещины для предупреждения возможности её дальнейшего распространения. Затем разделывают трещину шлифовальным кругом с помощью ручной шлифовальной машины. При толщине стенок детали менее 5 мм трещину можно не разделывать, а ограничиться только зачисткой её кромок, если больше 5 мм, то производят "V" - образную разделку кромок трещины, а при толщине стенок свыше 12 мм - "X" - образную разделку.

При восстановлении резьбы в отверстии менее 25 мм подготовка к сварке заключается в удалении старой резьбы сверлением с последующей разделкой кромок сверлом большего диаметра.

Точно так же подготавливают к восстановлению гладкие отверстия небольшого диаметра.

Подготовка изношенных поверхностей деталей к наплавке заключается в их механической обработке и очистке от загрязнений и окислов.

Порядок выполнения сварочных и наплавочных работ зависит от выбранного способа сварки (наплавки). Особое внимание при этом должно быть уделено выбору материала электродов и присадочных прутков, т.к. от них зависит качество наплавленного металла. Большое внимание необходимо уделить выбору средств защиты металла от окисления и определению параметров режима сварки и наплавки.

2. При этом способе наплавки механизированы два основных движения электрода - подача его по мере оплавления к детали и перемещения вдоль сварочного шва.

Деталь устанавливают в патроне или центрах специально переоборудованного токарного станка, а наплавочный аппарат на его суппорте. Электродная проволока подаётся из кассеты роликами подающего механизма наплавочного аппарата в зону горения электрической дуги. Движение электрода вдоль сварочного шва достигается за счёт вращения детали. Перемещение электрода по длине наплавляемой поверхности обеспечивается за счёт продольного движения суппорта станка. Наплавка производится винтовыми валиками с взаимным их перекрытием на одну треть. Флюс в зону горения дуги поступает из бункера.

При автоматической наплавке эл. дуга горит не на открытом воздухе, а под слоем расплавленного флюса. Выделяющееся при плавлении электрода, (эл. дуга горит) основного металла и флюса газы образуют над сварочной ванной свод, ограниченный сверху жидкими шлаками, а снизу расплавленным металлом. В зоне сварки всегда избыточное давление газов, которое препятствует доступу воздуха к расплавленному металлу.

Наплавка металла под флюсом обеспечивает наиболее высокое качество наплавленного металла, т.к. сварочная дуга и ванна жидкого металла полностью защищены от вредного влияния кислорода и азота воздуха, а медленное охлаждение способствует наиболее полному удалению из наплавленного металла газов и шлаковых включений. Медленное охлаждение наплавленного металла обеспечивает так же более благоприятные условия для наиболее полного протекания диффузных процессов и, следовательно, легирования металла через проволоку и флюс. Применяют два вида флюсов: плавленые (АН - 348А, АН - 20, АН - 30) и керамические (АНК - 18, АНК - 19).

При наплавке автомобильных деталей применяют проволоку O 1,6 - 2,5мм. в зависимости от диаметре наплавляемой детали, следующих марок св. 08, св. 5, Нп - 65, Нп -30 хгса.

Наплавку под флюсом применяют при восстановлении коленчатых валов двигателей, шлицевых поверхностей на различных валах, полуосей и др. деталей ремонтируемых автомобилей.

3. Эффектным способом защиты расплавленного металла от кислорода воздуха и азота при сварке является применение защитных газов. Наибольшее применение получили автоматическая и полуавтомотическая сварка и наплавка в среде углекислого газа и аргонно - дуговая сварка. При сварке и наплавке защита металла от окисления осуществляется струёй углекислого газа, который надежно изолирует зону наплавки от окружающей среды и обеспечивает получение наплавленного металла высокого качества с минимальным количеством пор и окислов.

Однако в процессе наплавки часть углекислого газа попадает в зону горения эл. дуги и подвергается диссоциации: 2ССЬ- 2СО + Ch. Образующийся при этом кислород может вызвать окисление металла. Для того чтобы исключить появление окислов при наплавке и сварке деталей в среде углекислого газа, применяют электродную проволоку с повышенным содержанием раскисляющих элементов (кремния и марганца).

При автоматической наплавке в среде углекислого газа используют сварочные автоматы, применяемые при наплавке под слоем флюса, но на них устанавливают специальный мундштук с горелкой для подачи газа. При наплавке используют токарный станок, в патроне которого устанавливают деталь, а на суппорте крепят наплавочную головку. Подача углекислого газа в зону наплавки осуществляется по схеме: баллон с углекислым газом - подогреватель - осушитель - понижающий редуктор - расходомер - горелка.

При выходе из баллона газ за счёт резкого расширения переохлаждается. Чтобы подогреть, его пропускают через электрический подогреватель. Содержащуюся в углекислом газе воду удаляют с помощью осушителя, который представляет собой патрон, наполненный обезвоженным медным купоросом или силикогелем. Давление газа понижают с помощью кислородного редуктора, а расход его контролируют ротаметром.

Принципиальная схема установки для электродуговой наплавки в среде углекислого газа:

1. кассета с проволокой;

2. наплавочный аппарат;

3. ротаметр;

4. редуктор;

5. осушитель;

6. подогреватель;

7. баллон с углекислым газом;

8. деталь

Наплавка в среде углекислого газа по сравнению с автоматической наплавкой под флюсом имеет следующие достоинства:

· меньший нагрев детали;

· возможность сварки и наплавки при любом пространственном положении детали;

· более высокую производительность процесса по площади покрытия в ед. времени (на 20.. .30%);

· возможность наплавки детали диаметром менее 40 мм;

· отсутствие трудоёмкой операции по удалению шлаковой корки. Недостатки этого способа наплавки:

· повышенное разбрызгивание металла;

· необходимость применения легированной электродной проволоки для получения наплавленного металла с требуемыми свойствами.

Аргонно - дуговая сварка, эл. дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и деталью.

В зону сварки подаётся защитный газ - аргон, который, окружая сварочную дугу, создаёт зону сосредоточенного нагрева детали. Присадочный материал вводится в сварочную дугу в виде проволоки так же, как при газовой сварке. Аргон надёжно защищает расплавленный металл от окисления кислородом воздуха. Наплавленный металл получается плотным, без пор и раковин.

Аргонно - дуговую сварку осуществляют с помощью специальных установок, наибольшее распространение получили установки, работающие на переменном токе. Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону горения дуги аргона применяются специальные горелки, рассчитанные на величину тока от 200 до 400 А.

В качестве неплавящегося электрода используют прутки лантанированного вольфрама диаметром 4... 10 мм. Величину тока устанавливают в зависимости от диаметра электрода.

Преимуществами аргонно - дуговой сварки являются:

· высокое качество сварного шва (отсутствие пор и раковин);

· высокая производительность процесса (в 3.. 4 раза выше, чем при газовой);

· небольшая зона термического влияния;

· снижение потерь энергии дуги на световое излучение, т.к. аргон задерживает ультрафиолетовые лучи.

Недостатки:

· высокая стоимость процесса;

· дефицитность аргона.

Аргонно - дуговая сварка нашла широкое применение при сварке деталей из алюминиевых сплавов и титана.

4. Наплавка деталей вибрирующим электродом с применением охлаждающей жидкости была впервые предложена в 1948 году Г.П. Клековкиным. Основным преимуществом этого процесса наплавки является небольшой нагрев деталей (около 100 С), малая зона термического влияния и возможность получения наплавленного металла с требуемой твердостью и износостойкостью без дополнительной термической обработки.

Схема установки для вибродуговой наплавки:

1. насос;

2. бак с охлаждающей жидкостью;

3. деталь, подлежащая наплавке;

4. мундштук;

5. механизм подачи проволоки;

6. кассета с проволокой;

7. электромагнитный вибратор;

8. реостат;

9. дроссель низкой частоты.

Деталь 3, подлежащая наплавке, устанавливаются в патроне или центрах токарного станка.

На суппорте станка монтируется наплавочная головка, состоящая из механизма 5 подачи проволоки с кассетой 6, электромагнитного вибратора 7 с мундштуком 4. Вибратор колеблет конец электрода с частотой переменного тока и обеспечивает замыкание и размыкание сварочной цепи. Питание установки осуществляется от источника тока напряжением 12 или 24 В. Последовательно с ним включён дроссель низкой частоты 9, который призван стабилизировать величину сварочного тока. Реостат 8 служит для регулирования силы тока в цепи. В зону наплавки при помощи насоса 1 из бака 2 подаётся охлаждающая жидкость.

Сущность процесса вибродуговой наплавки заключается в периодическом замыкании и размыкании находящихся под током электродной проволоки и поверхности детали. Каждый цикл вибрации проволоки включает в себя четыре последовательно протекающих процесса:

· короткое замыкание;

· отрыв электрода от детали;

· электрический разряд;

· холостой ход.

При отрыве электрода от детали на её поверхности остаётся частичка приварившегося металла.

Вибродуговую наплавку используют при восстановлении деталей из стали, ковкого и серого чугуна, при наращивании изношенных наружных и внутренних поверхностей, а так же резьбовых поверхностей и шлиц.