Разработка технологической оснастки для ремонтно-обслуживающих работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВО

«БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА: ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА

Курсовая работа

Дисциплина: «Текущий ремонт машин и оборудования»

Тема: «Разработка технологической оснастки для ремонтно-обслуживающих работ»

Выполнил: студент группы И-931,

Буканов А.Н.

Проверил: доцент, Кузюр В. М.

Брянск 2018



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РЕФЕРАТ

1. РЕМОНТНАЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ

1.1 Система питания двигателя камаз и ее назначение

1.2 Устройство тнвд камаз

1.3 Принцип работы тнвд

2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-402

2.2 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-403

2.3 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-416

3. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

3.1 Описание предлагаемой конструкции

3.1.1 Возможные неисправности и способы их устранения

3.2 Прочностные расчёты

3.2.1 Расчет диаметра и выбор шага резьбы

3.2.2 Проверка на прочность стержня винта

3.2.3 Выбор и расчёт подшипников качения

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

4.1 Общие требования по охране труда

4.2 Требования по охране труда при выполнении работы

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

Машины, используемые в сельском хозяйстве, имеют чрезвычайно широкий спектр конструктивно-технологического исполнения, различную трудоемкость технических обслуживаний и ремонтов, нуждаются в большом разнообразии ремонтно-технологического оборудования. Эти факторы обусловливают наличие разветвленной, многоуровневой структуры ремонтнообслуживающей базы.

За последние годы произошли существенные изменения в структуре ремонтно-обслуживающей базы, если мастерские хозяйств в большинстве своем сохранились (выбыло не более 15% ЦРМ), то количество действующих ремонтных заводов сократилось почти в 2 раза. Ремонтно-обслуживающие предприятия районного уровня практически перестали существовать, так как испытывают недогрузку производственных мощностей, или же они перепрофилируются на обслуживание несельскохозяйственных потребителей.

В тоже время характерной тенденцией является создание новых, относительно небольших структур, специализирующихся на выполнении отдельных видов ремонтных работ и подключение к ремонту техники промышленных предприятий.

Проблема эффективного машиноиспользования в нашей стране, как и во многих других странах, усугубляется несоответствием между резко возросшими пользователями и ориентированной на плановую экономику структурой ремонтно-обслуживающей базы. Один из наиболее эффективных путей решения - это развитие различных форм коопераций по использованию техники и проведению ремонтно-обслуживающих работ.

В настоящее время ремонтная база АПК используется слабо. Несмотря на существенное старение МТП, где машины эксплуатируются сверх нормативных сроков, происходит резкое снижение объемов работ по ремонту техники. Это в основном вызвано отсутствием у хозяйств финансовых средств для оплаты ремонтных услуг.

Ремонтно-обслуживающая база (РОБ) районного уровня и специализированные предприятия испытывают недогрузку производственных мощностей и постепенно прекращают свою деятельность или перепрофилируются на обслуживание несельскохозяйственных потребителей.

Падение загрузки ремонтно-обслуживающих предприятий и рост цен на технику, запасные части, ГСМ привели к росту цен на услуги, в результате они стали невыгодными для потребителей.

Улучшение деятельностии ремонт-обслуживающих баз можно добиться путем увеличения объемов работ, применением современного оборудования, современной технологии, а так же путем модернизации устаревшего ремонтно-технологического оборудования.



РЕФЕРАТ

Технический сервис в сельском хозяйстве - это комплекс работ и услуг по эффективному использованию сельскохозяйственной техники, оборудования для АПК и поддержанию их в исправном состоянии в течение всего периода эксплуатации, включая утилизацию; по обеспечению агрокомплекса новой техникой, оборудованием, запчастями и горюче-смазочными материалами.

Ремонтно-обслуживающее производство (РОП) - комплекс всех предприятий, расположенных на данной территории, взаимосвязанных между собой и обеспечивающих выполнение всего объема работ, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом техники.

Технология ремонтно-обслуживающего производства - это наука о совокупности технологических и производственных способов и процессов воздействия на машины, их составные части, соответствующими орудиями производства для утраченной работоспособности.

Система технического обслуживания (ТО) - совокупность планируемых и систематически выполняемых воздействий по контролю, поддержанию и восстановлению исправного состояния машин и оборудования.

Ремонт - это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности объекта (изделия) и восстановлению ресурса объекта или его составных частей.

Ремонтный цикл - наименьший повторяющийся интервал времени или наработка изделия, в течение которых выполняются в определеннои? последовательности в соответствии с требованиями нормативно-технической документации все установленные виды ремонта.

Текущий ремонт - более распространенный тип ремонта, направленный на обеспечение или поддержание работоспособности машин, по своему содержанию включает операции входящие в периодическое ТО , а также работы с заменой отдельных составных частей новыми или восстановленными, в процессе последующей сборки машины проводится регулировки механизмов, обкатка, покраска внешнего вида.

Запасная часть - Составная часть изделия, предназначенная для замены находившейся в эксплуатации такой же части с целью поддержания или восстановления исправности или работоспособности изделия



1. РЕМОНТНАЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ

1.1 Система питания двигателя камаз и ее назначение

Система питания современного дизельного ДВС представляет собой целый комплекс устройств. Основной задачей становится не просто подача топлива к форсункам, а еще и подача горючего под высоким давлением. Давление необходимо для высокоточного дозированного впрыска в камеру сгорания цилиндра. Система питания дизеля выполняет следующие важнейшие функции:

дозирование строго определенного количество топлива с учетом нагрузки на двигатель в том или ином режиме его работы;

эффективный впрыск топлива в заданный промежуток времени с определенной интенсивностью;

распыление и максимально равномерное распределение горючего по объему камеры сгорания в цилиндрах дизельного ДВС;

предварительная фильтрация топлива перед подачей горючего в насосы системы питания и форсунки;

На двигателях КамАЗ применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного насоса высокого давления, форсунок, фильтров грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса низкого давления, топливопроводов низкого и высокого давлений, топливных баков, электромагнитного клапана и факельных свечей электрофакельного пускового устройства (данная система обеспечивает пуск холодного мотора при температуре воздуха ниже -25°C).

Принципиальная схема системы питания показана на рисунке 1.

Топливо из бака 1 через фильтр грубой очистки 2 засасывается топливоподкачивающим насосом и через фильтр тонкой очистки 17 по топливо-проводам низкого давления 3, 9, 15, 21 подается к топливному насосу высокого давления; согласно порядку работы цилиндров двигателя насос распределяет топливо по трубопроводам 6 высокого давления к форсункам 5. Форсунки распыляют и впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вместе с ним и попавший в систему воздух через перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по дренажным топливо-проводам 16 и 18 отводятся в топливный бак. Топливо, просочившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные топливопроводы 4, 14, 20.

Рисунок 1 - Схема питания двигателя топливом

1 - бак топливный; 2 - фильтр грубой очистки топлива; 3 - трубка топливная подводящая к насосу низкого давления; 4 - трубка топливная дренажная форсунок левых головок; 5 - форсунка; 6 -трубка топливная высокого давления; 7 - насос топливоподкачивающий низкого давления; 8 - насос топливоподкачивающий ручной; 9 - трубка топливная отводящая насоса низкого давления; 10 - насос топливный высокого давления; 11 - клапан электромагнитный; 12-трубка топливная к электромагнитному клапану; 13 - свеча факельная; 14 - трубка топливная дренажная форсунок правых головок; 15 - трубка топливная подводящая ТНВД; 16 - трубка топливная отводящая ТНВД; 17 - фильтр тонкой очистки топлива; 18 - трубка топливная фильтра тонкой очистки топлива; 19 - тройник крепления топливных трубок; 20 - трубка топливная сливная; 21 - топливопровод к фильтру грубой очистки; 22 - труба приемная с фильтром.

Двигатели КамАЗ-740 для грузовых автомобилей обладают высокой степенью надёжности, но сложные условия эксплуатации, длительный срок работы, использование низкокачественного топлива периодически приводят к возникновению в них различных неисправностей. Выйти из строя может как двигатель целиком, так и отдельные его механизмы. Особенно востребован ремонт ТНВД Камаз с двигателем 740, что связано с большими нагрузками, которые ему приходится переносить в процессе эксплуатации автомобиля.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) предназначен для подачи дозированных порций топлива под высоким давлением в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы.

Установлен насос в развале блока цилиндров и приводится в действие от шестерни распределительного вала через шестерню привода насоса. Направление вращения кулачкового вала со стороны привода -- правое.

Таким образом, топливная аппаратура является одной из основных систем двигателя, которая в принципе делает возможной его работу, а также обеспечивает достижение определенных характеристик -- оборотов коленчатого вала, мощности, равномерности работы и других.

Сегодня на автомобилях КАМАЗ используется два типа топливной аппаратуры:

* Система с V-образным ТНВД производства ОАО «ЯЗДА» (Ярославский завод дизельной аппаратуры) с электронной системой управления двигателем (рис. 2)

* Система с рядным ТНВД производства компании Bosch с механическим или электронным управлением (рис. 3);

Эти два типа насосов имеют один принцип работы.

Топливный насос высокого давления -- сердце топливной системы

Основу ТНВД независимо от его типа составляет нагнетательная секция, в которой находится плунжер с гильзой и нагнетательный клапан. Всего таких секций в насосе восемь -- по одной на каждый цилиндр. В V-образном ТНВД секции расположены в два ряда по четыре штуки, в рядном -- соответственно, в один ряд, поэтому первый тип насосов имеет меньшую длину при значительной ширине, а второй -- большую длину при малой ширине.

Рисунок 2 - V-образный ТНВД Рисунок 3 - Рядный ТНВД

Под нагнетательными секциями расположен кулачковый вал, обеспечивающий привод плунжеров и подачу топлива к форсункам в строго определенные моменты времени. Всего в насосе 8 секций, то есть -- по одной секции на каждый цилиндр. И V-образные, и рядные насосы имеют один кулачковый вал, который также служит для привода топливоподкачивающего насоса и регулятора оборотов.

1.2 Устройство тнвд камаз

Насос состоит из корпуса, кулачкового вала, восьми насосных секций, всережимного регулятора частоты вращения, муфты опережения впрыска топлива и привода топливного насоса.

Данный узел является важным элементом в системе любого дизельного двигателя. В случае неисправности ТНВД двигатель попросту прекращает свою работу, поэтому владельцу или механику, который обслуживает КАМАЗ нужно знать устройство, его принцип работы и действия по регулировке топливного насоса.

Рисунок 4 - Схема топливного насоса высокого давления КамАЗ

1 -- корпус; 2 -- ролик толкателя; 3 и 31 -- ось ролика; 4 -- втулка ролика; 5 -- пята толкателя; 6 -- сухарь; 7 -- тарелка пружины толкателя; 8 -- поворотная втулка; 9 -- пружина толкателя; 10, 34, 43, 45, 51 и 55 -- шайбы; 11 -- плунжер; 12 и 13 -- уплотнительные кольца; 14 -- установочный штифт;

15 -- правая рейка; 16 -- втулка плунжера; 17 -- корпус секции; 18 -- прокладка нагнетательного клапана; 19 -- нагнетательный клапан; 20 -- штуцер; 21 -- фланец корпуса секции; 22 -- топливоподкачивающий насос; 23 -- пробка пружины, 24, 27 и 48 -- прокладки; 25 -- втулка штока; 26 -- корпус насоса низкого давления; 28 -- пружина толкателя; 29 -- толкатель; 30 -- стопорный винт; 32 -- ролик толкателя; 33 и 52-- гайки; 35 -- эксцентрик привода насоса низкого давления; 36 и 50 -- шпонки; 37 -- фланец ведущей шестерни регулятора; 38 -- сухарь ведущей шестерни регулятора; 39 -- ведущая шестерня регулятора; 40 -- упорная втулка; 41 и 49 -- крышки подшипников; 42 -- подшипник; 44 -- кулачковый вал; 46 -- уплотнительное кольцо; 47 -- манжета с пружиной; 53 -- муфта опережения впрыска топлива; 54 -- пробка рейки; 56 -- перепускной клапан; 57 -- втулка рейки. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала 44 и пружины 9. Проворачиванию толкателя в корпусе препятствует сухарь 6.

Кулачковый вал вращается в роликоподшипниках 42, установленных в прикрепленных к корпусу насоса крышках. Осевое перемещение кулачкового вала устраняют подбором регулировочных прокладок 48.

Для увеличения подачи топлива поворачивают плунжер поворотной втулкой, которая через ось поводка соединена с рейкой 15 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 57 по каналу, который закрыт пробкой 54. С противоположной стороны насоса находится регулировочный винт подачи топлива насосом. Этот винт обычно закрыт пробкой и опломбирован.

Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому поступает к нагнетательным секциям. Смазка насоса циркуляционная, под давлением от общей системы смазки двигателя.



1.3 Принцип работы тнвд

Основу нагнетательной секции составляет плунжерная пара, состоящая из гильзы и движущегося в ней плунжера. В гильзе находятся отверстия впускного и выпускного каналов, а в самом плунжере -- спиральная канавка, обеспечивающая слив излишков топлива. При опускании плунжера полость над ним заполняется топливом, которое поступает за счет топливоподкачивающего насоса. При поднятии плунжера некоторый объем топлива выдавливается через выпускной канал, но ровно до того момента, пока верхняя кромка плунжера не закроет отверстия каналов в гильзе. Далее происходит значительное (до 300 и более атмосфер) сжатие топлива, и при достижении определенного давления производится автоматическое открытие нагнетательного клапана, через который топливо поступает в форсунку. При дальнейшем движении плунжера вверх спиральная канавка открывает выпускной канал, и излишки топлива поступают в сливную магистраль -- происходит отсечка. В начале слива топлива нагнетательный клапан закрывается, а при движении плунжера вниз полость над ним снова заполняется топливом.

Плунжер движется в гильзе благодаря соединенному с ним толкателю, который цилиндрической пружиной прижимается к своему кулачку вала. Также плунжер совершает не только колебательные движения, но и поворачивается на определенный угол вокруг своей продольной оси -- благодаря этому обеспечивается установка угла опережения впрыска топлива и момента отсечки. Поворот плунжеров осуществляется специальной рейкой ТНВД, поэтому рейкой можно регулировать работу дизельного мотора.

На сегодняшний день двигатели КАМАЗ комплектуются несколькими моделями ТНВД Bosch (P7100, PE8 и другими) и большим количеством моделей ТНВД ЯЗДА (33-02, 33-10, 334, 337-20, 337-23, 337-40, 337-42 и другими). При этом использование на двигателе ТНВД иной модели, чем рекомендовано производителем, не допускается, так как это полностью нарушает работу силового агрегата.

Характеристика топливной аппаратуры

Таблица 1 - Характеристика ТНВД

Насос топливный высокого давления	мод. 33-01	мод. 334
Порядок работы секций	8-4-5-7-3-6-2-1
Направление вращения кулачкового вала (со стороны привода)	правое
Диаметр плунжера, мм	9
Ход плунжера, мм	10
Номинальная цикловая подача, мм3/цикл	76	96
Номинальная частота вращения кулачкового вала, мин-1	1300
Частота вращения кулачкового вала насоса при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимального скоростного режима, мин-1: при полном выключении регулятором подачи топлива через форсунки	1480...1555
в начале выключения регулятором подачи топлива через форсунки	1335...1355
Угол начала подачи топлива восьмой секцией насоса до оси симметрии кулачка	42...43°
Чередование начала подачи топлива по углу поворота кулачкового вала	(0-45-90-135-180-270-315)
Максимальное усилие на рычаге управления регулятором при номинальном режиме работы насоса на плече 50 мм, Н (кгс)	127,5 (13)

Таблица 2 - Характеристика топливоподкачивающего насоса

Насос топливоподкачивающий низкого давления
Диаметр поршня, мм	22
Ход поршня, мм	8
Номинальная подача при частоте вращения кулачкового вала 1290...1310 мин-1, разрежении на всасывании 21,6...22,6 кПа (0,22...0,23 кгс/см2) и противодавлении 78,5...98,1 кПа (0,8...1,0 кгс/см2), л/мин	2,5
Давление, создаваемое топливоподкачивающим насосом при закрытом нагнетательном трубопроводе к фильтру тонкой очистки и при частоте вращения кулачкового вала 1290...1310 мин-1, кПа (кгс/см2)	392 (4)



Таблица 3 - Характеристика форсунки

Форсунка	мод. 33	мод. 271
Количество распиливающих отверстий	4
Диаметр распыливающих отверстий, мм	0,300.. . 0,308	0,32
Ход иглы распылителя, мм	0,25...0,30
Давление начала подъема иглы, МПа(кгс/см2):
при эксплуатации	20 (200)	>21,5 (215)
первоначальное при заводском регулировании	22,0...22,7 (220...227)	23,5...24,2 (235...242)

Применяемость: НефАЗ-5297; ЛиАЗ-5256; ПАЗ-5272; КамАЗ: 43114,4326-01, 53228-01,55111-01,5320,5410,6520; ГАЗ-5903; УРАЛ-4320; ЗИЛ-133ГЯ и др.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТНВД

Согласно статистике, выход из строя ТНВД стал причиной наибольшего количества работ, связанных с ремонтом топливной аппаратуры КАМАЗ. Как правило, ремонт ТНВД КАМАЗ необходим по причине наличия воды в топливе, либо механических микрочастиц в системе смазки оборудования, ускоряющих износ его деталей. Характер неисправностей ТНВД КАМАЗ определяется при визуальном осмотре или на диагностическом стенде, но есть признаки прямо и косвенно указывающие на предстоящий ремонт ТНВД КАМАЗ Бош и его российского аналога:

снижение мощности ДВС;

проблемное повышение оборотов моторов;

неустойчивый холостой ход;

перебои в работе ДВС при изменении нагрузки;

повышенный расход топлива;

сизый или чёрный выхлоп при повышенной дымности;

шумная и «жёсткая» работа мотора;

затруднённый «горячий» пуск;

работа двигателя «вразнос».

Одни «симптомы» указывают на износ или поломку деталей ТНВД КАМАЗ, другие -- на необходимость дополнительной регулировки момента впрыска топлива и его равномерности.

Следует оговориться, рассматриваемые проблемы в работе ДВС могут быть вызваны также низкой компрессией двигателя, «забитыми» воздушным и топливным фильтрами, загустением топлива и неисправными форсунками.

Нарушение работы ТНВД вызывает:

неисправность кулачкового вала и сопряжённых деталей (износ рабочей поверхности, разрушение подшипников, срез шпонки втулки привода насоса или шестерни регулятора);

износ или заклинивание толкателя и его роликов прекращают подачу топлива в секцию, приводя к нестабильной работе ДВС;

повреждение резьбы регулировочного болта или его выворачивание -- причина позднего угла опережения впрыска, шумности, ударов, неустойчивой и неравномерной работе мотора;

заклинивание плунжерных пар в результате попадания воды в прецизионные зазоры деталей, влекущее их перегрев и коррозию, причиняет неравномерную подачу топлива;

«зависание» плунжера при поломке возвратных пружин (отказ работы топливной секции неравномерная работа регулятора);

заклинивание, деформация, коррозия или перекос в посадочном гнезде нагнетательного клапана возникает при его загрязнении механическими частицами или неправильном монтаже;

дефекты штуцера влияют на цикловую подачу топлива;

заклинивание или частичное заедание рейки ТНВД КАМАЗ 740, вызванное попаданием влаги либо высокой загрязнённостью -- это причина остановки ТНВД, либо работы двигателя «вразнос»;

неисправности запорного электромагнитного клапана;

увеличение вибрации и шумов вследствие дефектов деталей регулятора, выкрашивания зубьев шестерён, разрушения подшипников;

утрата герметичности уплотнительных прокладок или перепускного клапана, приводящие к проблемам при запуске ДВС, снижению его мощности и нарушениям равномерности работы двигателя.

Основными причинами поломки ТНВД могут быть следующие:

Наличие воды в топливной системе. Причин появления ее может быть несколько. Это, прежде всего, неисправный топливный фильтр, избыточное наличие воды в топливе, интенсивное образование конденсата в топливопроводах из-за нарушения их герметичности.

Присутствие в топливе различных механических примесей из-за некачественного фильтра грубой и тонкой очистки. К этому приводит также несвоевременная профилактическая очистка топливного бака от парафинообразных образований и прочих грубых примесей.

Низкая смазывающая способность дизельного топлива из-за его плохого качества или самовольное применение различных не сертифицированных добавок для улучшения характеристик двигателя. Кстати это наиболее часто встречающаяся поломка, как результат назойливых реклам. двигатель топливный подшипник резьба

Нарушение герметичности топливопровода, что приводит к подсасыванию воздуха, который увеличивает трение между деталями плунжерной системы.

Правила эксплуатации

Чтобы механизм работал как можно дольше, следует соблюдать самые элементарные принципы эксплуатации. А именно:

Использовать качественное топливо.

Регулярно очищать и заменять все фильтры системы.

Не пользоваться неизвестными смесями для повышения мощности или тому подобное.

Регулярно проводить очистку и промывку всех составных частей топливной системы.

В случае поломки, профилактики и для настройки правильной работы ТНВД КамАЗ посещать специализированные сервисные центры с опытными специалистами.

Устранять течи топливной системы.

Следить за герметичностью.

Регулярно проверять силу крепления насоса к двигателю. В случае необходимости - подтянуть.



2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

При проведении разборочно - сборочных работ ТНВД на участке по ремонту топливной аппаратуры целесообразно использовать дополнительное устройство - приспособление. Оно предназначено для установки и закрепления ТНВД в требуемом положении относительно рабочего.

Использование приспособлений способствует повышению производительности и качеств работ, облегчению условий труда, сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих, расширению технологических возможностей оборудования, повышению безопасности работ и снижению аварийности. Производительность при использовании приспособлений повышается сокращением штучного времени по всем операциям.

В данной работе предлагается разработка приспособления для разборки-сборки ТНВД. Основной целью внедрения приспособления является попытка облегчить ручной труд при проведении разборочно-сборочных работ. Высокая точность деталей ТНВД предъявляет особые требования к чистоте и оснастке рабочего места. Сконструированное приспособление призвано решать и эту задачу.

2.1 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-402

Стенд предназначен для разборки и сборки V-образных топливных насосов высокого давления производства ОАО «ЯЗДА», применяемых на двигателях производства ОАО «КАМАЗ» на станциях технического обслуживания.



Рисунок 2.1 - Стенд для сборки и разборки ТНВД КАМАЗ (ЯЗДА).

(1 - онование; 2 - поворотная платформа; 3 - опорные стойки; 4 - прижимы; 5 - фиксаторы поворота платформы)

Проведя поиск по доступным источникам информации, нашлось несколько аналогов стендов для разборки и сборки ТНВД, сходных по технической сущности и близких по совокупности признаков.

Стенд состоит из основания 1, привинчиваемого к столу, к которому крепится поворотная платформа 2 с фиксатором 5. На поворотной платформе установлены опорные стойки 3. На стойках устанавливаются прижимы 4. Они служат для крепления на стенде ТНВД.

Для выполнения работ следует закрепить стенд на верстаке при помощи четырех болтов, установить насос на опорные стойки и зафиксировать насос прижимами. При произведении работ зафиксировать фиксатором поворотную платформу в удобном для работы положении.

Достоинства:

- простота конструкции;

- поворотная платформа;

- простота изготовления;

- почти не требует технического обслуживания.

Недостатки:

- платформа вращается вручную за рукоятку;

- не универсальный;

- большая металлоёмкость;

- дороговизна.

2.2 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-403

Стенд предназначен для разборки и сборки рядных топливных насосов высокого давления МАЗ (ЯМЗ.)

Рисунок 2.2 - Стенд для разборки-сборки ТНВД МАЗ (ЯМЗ) М-403.

(1 - основание; 2 - поворотная платформа; 3 - поворотная струбцина; 4 - фиксатор поворота платформы; 5 - винт; 6 - фиксатор поворота струбцины) Стенд состоит из основания 1, привинчивающегося к столу; поворотной платформы 2 (позволяет поворачивать насос вокруг своей оси), на которой укреплена поворотная струбцина 3 (позволяет наклонять насос под углами 0,45 и 90 градусов), фиксатора поворота платформы 4; винта 5; фиксаторов поворота струбцины 6.

Для выполнения работ следует закрепить приспособление на верстаке при помощи четырех болтов, установить насос на основание струбцины и зафиксировать винтом. Струбцину зафиксировать в вертикальной и горизонтальной плоскости фиксаторами в удобном для работы положении.

Достоинства:

- простота конструкции;

- поворотная платформа;

- простота изготовления;

- переносной;

- не требует сложного и дорогостоящего обслуживания.

Недостатки:

- платформа вращается вручную за рукоятку;

- не универсальный;

- большая металлоёмкость;

- дороговизна.

2.3 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-416

Стенд предназначен для разборки и сборки рядных топливных насосов высокого давления с фланцевым креплением.

Рисунок 2.3 - Стенд для разборки-сборки ТНВД М-416.



(1 - основание; 2 - поворотная платформа; 3 - стойка; 4 - фиксатор поворота платформы; 5 - установочная плита)

Для выполнения работ следует закрепить приспособление на верстаке при помощи четырех болтов, установить насос на ложементы установочной плиты и зафиксировать насос болтами. При произведении работ зафиксировать фиксаторами поворотную платформу в удобном для работы положении. Для переворота насоса на 180є необходимо отвинтить гайки-барашки, перевернуть установочную плиту на другую сторону стойки и закрепить ее гайками-барашками.

Достоинства:

- простота конструкции;

- поворотная платформа;

- переносной;

- не требует сложного и дорогостоящего обслуживания.

Недостатки:

- не универсальный;

- большая металлоёмкость;

- дороговизна;

- сложность изготовления.



3. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

3.1 Описание предлагаемой конструкции

На основании обзора существующих конструкций стендов, нами сделана попытка в модернизации стенда для разборки-сборки ТНВД рисунок 2.1. Модернизация заключается во внедрении в конструкцию прижимного винта с 2 сменными насадками, что даст возможность закреплять и ремонтировать на данном стенде как любые рядные автотракторные ТНВД, так и V-образные, в частности, применяемые на машинах КамАЗ. Эта модернизация придаст стенду универсальность. Главный недостаток - большая металлоемкость.

Рисунок 3.1 - Приспособление для разборки-сборки ТНВД:

1 - основание; 2 - поворотная платформа; 3 - фиксатор поворота платформы; 4 - опорная стойка; 5 - прижим; 6 - винт; 7 - подшипники.

Приспособление представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из основания 1, привинчивающегося к рабочему столу, поворотной платформы 2, которая позволяет при работе вращать ТНВД на 360є. Вращение осуществляется с помощью подшипников 7. Для фиксации стенда в нужном положении используется фиксатор 2. На поворотной платформе 3 установлена струбцина, состоящая из опорной стойки 4 с зажимом 5 и прижимного винта 6.

Принцип работы осуществляется в следующем. Стенд фиксируют на рабочем столе при помощи четырех болтов, равноудаленных друг относительно друга на 520 мм. Далее устанавливают насос на основание струбцины, V-образный ТНВД ставим одной стороной на опорную стойку 4. Далее насос фиксируют с помощью зажима 5 и прижимного винта 6. При произведении работ поворотную платформу 2 фиксируют фиксатором 3 в удобном для работы положении.

3.1.1 Возможные неисправности и способы их устранения

Возможные неисправности и способы их устранения сведены в табл.3.1

Таблица 3.1- Возможные неисправности и способы их устранения

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения
Затруднённый поворот платформы	Загрязнены подшипники поворотной платформы	Промыть подшипники соляркой
Фиксатор не возвращается в исходное положение	Поломка пружины фиксатора	Заменить пружину

3.2 Прочностные расчёты

3.2.1 Расчет диаметра и выбор шага резьбы

Основной вид разрушения ходовых резьб связан с напряжением смятия СМ, возникающем от усилия зажима детали (рисунок 3.1).

Определяем диаметр винта по формуле:



,

где Р - осевая сила на гайке (винте), Н;

Н =1,2…2,5 - коэффициент высоты гайки;

h =0,75 - коэффициент высоты упорной резьбы;

[СМ] =0,4…0,6 МПа - допускаемое напряжение смятия резьбы.

Приняв [СМ] =4 МПа; Н =1,2; h =0,75:

,

Рисунок 3.1 - Схема резьбового соединения

По таблицам стандарта выбираем резьбу 32х1,25: d =32 мм; d2= =31,026 мм; p =1, 5 мм; h =3 мм.

Выбор шага резьбы в данном случае зависит от соблюдения условия самоторможения < . Угол трения в резьбе составит:



=arctg ,

где =0,1 - коэффициент трения.

=arctg 0,1=5є55.

Угол подъема развертки винтовой линии по среднему диаметру равен:

= arctg[р/(d2)],

где р - шаг резьбы, мм;

d2 - средний диаметр, мм.

= arctg[1,5/(3,1431,026)]=2є17;

=1О17 < =5є55.

Условие выполняется, что обеспечивает достаточный запас самоторможения.

Проверим, находиться ли коэффициент длины винта в допустимых пределах (Н =6,5…7,7):

Н =Н / d2 ,

где Н - длина винта, мм.

Н =210 / 31,026=6,8.



Из расчета видно, что коэффициент длины винта находится в допустимых приделах.

3.2.2 Проверка на прочность стержня винта

Так как стержень винта работает на сжатие и имеет большую свободную длину, его необходимо проверить на прочность с учетом устойчивости по формуле:

,

где - коэффициент уменьшения допускаемых напряжений, для сжатых стержней выбирают в зависимости от гибкости .

,

где L - длина сжимаемой части винта, мм.

,

При =3,75 коэффициент уменьшения допускаемых напряжений =0,83.

МПа < 0,83Ч120= 99,6 МПа.

Расчет показывает, что винт обладает большим запасом прочности на сжатие.



3.2.3 Выбор и расчёт подшипников качения

В данном стенде обходимо установить 2 подшипника качения, для вращения платформы. Условия работы подшипников следующие: вращение медленное (до 1 об/мин), эпизодическое, при действии нагрузки с составляющими: радиальной Fr = 900 Н и осевой Fo = 400 Н; требования к мало-шумности и плавности хода - низкие. Для таких условий работы назначаем подшипник 213

Необходимо проверить пригодность подшипника 213

Базовая статическая радиальная грузоподъемность подшипника 213 по каталогу Сог= 19800 Н. Для шарикового радиального однорядного подшипника Хо = 0,6 и Уо = 0,5.

Ро = ХоFr + Y0Fа H; (3.7)

Ро =0,6Ч900 + 0,5Ч400 = 740 Н;

Por = Fr = 900 H.

Принимаем наибольшее значение Por = 900 Н. Для шариковых подшипников с низкими требованиями к малошумности и плавности хода можно принять So = 2. Для таких условий работы должно выполняться соотношение Рог < Соr / So . После подстановки получим:

900 < 19800/2 = 9900 Н.

Следовательно, для данных условий работы подшипник 213 пригоден.



4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это теоретические основы безопасности, приложенные к любому виду человеческой деятельности.

На территории ремонтного цеха за осуществлением всех мероприятий по охране труда и технике безопасности отвечает руководство цеха. Организатором исполнения этих мероприятий и контролем занимается инженер по технике безопасности.

Территория цеха должна быть освещена, спланирована и иметь твердое покрытие.

На территории необходимо постоянно осуществлять мероприятия по предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний работников путем устройства предохранительного оборудования, соблюдения требований к содержанию помещений и спецодежды работающих, широкой пропаганды требований техники безопасности и производственной санитарии, а также квалифицированных и систематических инструктажей.

В соответствии с действующими правилами все вновь поступающие рабочие, а также учащиеся, направленные на предприятие для прохождения производственной практики, обязаны пройти инструктаж по технике безопасности при выполнении работ.

Все материалы, утильные и т.д. должны складироваться в определенных постоянных местах. Запрещено приваливать материалы, агрегаты, запчасти к заборам, стенам зданий и сооружений.

4.1 Общие требования по охране труда

1. К самостоятельной работе по ремонту топливной аппаратуры допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие соответствующую квалификацию, прошедшие вводный инструктаж и первичный инструктаж на рабочем месте по охране труда. Для ремонта газобаллонной аппаратуры дополнительно необходимо иметь соответствующее удостоверение.

2. Работник топливной аппаратуры, не прошедший своевременно повторный инструктаж по охране труда (не реже одного раза в 6 месяцев) и ежегодную проверку знаний по безопасности труда, не должен приступать к работе.

3. При поступлении на работу работник должен пройти предварительный медосмотр и в течение работы проходить периодические медосмотры.

4. Работник обязан соблюдать Правила внутреннего трудового распорядка, принятого на предприятии, не допускать нарушений трудовой и производственной дисциплины.

Не допускается употребление работниками алкогольных, наркотических и токсических веществ, а также курение в неустановленных местах.

5. Полная норма продолжительности рабочего времени слесаря не может превышать 40ч в неделю.

Продолжительность ежедневной работы (смены) определяется Правилами внутреннего трудового распорядка или графиком работ (сменности) с соблюдением нормы продолжительности рабочей недели, установленной нанимателем.

6. Работник должен соблюдать требования безопасности при передвижении по территории и производственным помещениям автотранспортного предприятия, а также требования, изложенные в инструкции по охране труда для слесаря по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей.

7. Заметив нарушение требований безопасности труда другим работником, слесарь должен предупредить его о необходимости их соблюдения.

8. Работник должен уметь оказывать доврачебную помощь пострадавшему при несчастных случаях на производстве.

9. Работник не должен приступать к выполнению разовых работ, не связанных с его прямыми обязанностями по специальности, до прохождения целевого инструктажа.

10. Работник должен знать, что наиболее опасными и вредными производственными факторами, действующими на него в процессе выполнения работ, являются:

10.1. легковоспламеняющиеся жидкости и их пары, газы. Легковоспламеняющиеся жидкости, пары и газы при нарушении правил пожарной безопасности в обращении с ними могут стать причиной пожара и взрыва. Кроме того, пары и газы, попадая в органы дыхания, вызывают отравление организма;

10.2. этилированный бензин. Этилированный бензин действует отравляюще на организм при вдыхании его паров, загрязнении им тела, одежды, попадании его в организм с пищей и питьевой водой;

10.3. оборудование, инструмент, приспособления. Использование неисправного оборудования, инструмента, приспособлений либо их неправильное применение может привести к травмам.

11. Работник должен работать в спецодежде и в случае необходимости использовать другие СИЗ.

12. Работник должен пользоваться только тем инструментом, приспособлениями, оборудованием, работе с которыми он обучен безопасным методам труда и проинструктирован.

13. Слесарь должен соблюдать правила пожарной безопасности, уметь пользоваться средствами пожаротушения.

14. О замеченных нарушениях требований безопасности труда на своем рабочем месте, а также о неисправностях оборудования, приспособлений, инструмента и СИЗ, нарушениях технологического процесса работник должен сообщить своему непосредственному руководителю и не приступать к работе до устранения замеченных нарушений и неисправностей.

15. Работник должен соблюдать правила личной гигиены. После окончания работ и перед приемом пищи или курением необходимо мыть руки с мылом, а после работы с узлами и деталями автомобиля, работающего на этилированном бензине, необходимо предварительно мыть руки керосином.

16. Для питья пользоваться водой из специально предназначенных для этой цели устройств (сатураторы, питьевые баки, фонтанчики и тому подобные устройства).

17. За невыполнение требований настоящей инструкции работник несет ответственность в соответствии с действующим законодательством.

4.2 Требования по охране труда при выполнении работы

1. Работник должен при техническом обслуживании и ремонте топливной аппаратуры автомобиля принять меры, исключающие утечку топлива из топливного бака, топливопроводов и приборов системы питания.

2. При ремонте топливной аппаратуры на автомобиле снять клеммы с аккумулятора или отключить его выключателем массы.

3. Перед разборкой карбюраторов и бензонасосов, работающих на этилированном бензине, промыть их в керосине (то же произвести с их деталями).

4. Производить мойку топливной аппаратуры только в местах, отведенных для этой цели.

5. Моечные ванны с керосином по окончании мойки закрывать крышками.

6. Производить разборку и ремонт топливной аппаратуры на специальных верстаках или стендах.

7. Пользоваться при разборке и сборке топливной аппаратуры специальными приспособлениями.

8. Продувку клапанов, трубок и жиклеров топливной аппаратуры производить воздухом от магистрали через шланг или насосом.

9. При продувке деталей струей воздуха не направлять ее на людей или на себя.



5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Для технико-экономической оценки предложенного стенда, важное значение имеют затраты на его изготовление:

(5.1)

где - стоимость изготовления и установки, руб.;

- стоимость изготовления рамы установки, руб.;

- стоимость изготовления оригинальных деталей, руб.;

- стоимость покупных деталей, руб.;

- заработная плата рабочих занятых на изготовление и сборку конструкции, руб.;

- общепроизводственные накладные расходы на изготовление конструкции, руб.

Затраты на изготовление рамы:

(5.2)

где - масса материала, израсходованного на изготовление рамы, =40 кг.

- средняя стоимость одного кг готовых деталей, руб./кг., так как рама приспособления изготовлена из швеллера, уголка и листовой стали, применим = 40 руб./кг.

=1600 руб.



Затраты на изготовление оригинальных деталей определяем по формуле:

(5.3)

где - заработная плата производственных рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей с учетом дополнительной затраты и отчислений на единый социальный налог (ЕСН), руб.;

- стоимость материала заготовок, для изготовления оригинальных деталей.

= (5.4)

где - основная заработная плата, руб.;

- дополнительная заработная плата, руб.;

- отчисления на единый социальный налог, руб.

Основную заработную плату рассчитываем по формуле:

(5.5)

где - средняя трудоемкость на изготовление отдельных оригинальных деталей, трудоемкость определяем суммированием трудоемкостей изготовления оригинальных деталей приспособления, - 16 чел.-ч.

- часовая ставка рабочих, исчисленная по среднему разряду, = 62,05 руб./ чел.ч



,

Дополнительная заработная плата составит:

(5.6)

,

Начисления на единый социальный налог:

,

Полная заработная плата составит:

,

Стоимость материала заготовок для изготовления оригинальных деталей определяется по формуле:

(5.7)

Где - цена 1 кг. Материала заготовки, =55 руб.

- масса заготовки, = 20 кг.

,

В результате затраты на изготовления оригинальных деталей:



,

Основную заработную плату производственных рабочих, занятых на сборке конструкции:

(5.8)

где - нормативная трудоемкость на сборку конструкции, чел-ч

(5.9)

где - коэффициент, учитывающий соотношение между полными и оперативным временем сборки, =1,08

- трудоемкость сборки отдельных элементов конструкции = 14,5 чел.-ч.

,

руб.

Дополнительная заработная плата:

,

Начисления на единый социальный налог

,

,



Полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке конструкции:

(5.10)

,

Общие производственные накладные расходы на изготовления приспособления:

(5.11)

где - основная заработная плата производственных рабочих, участвующих в изготовлении приспособления, руб.

- % общепроизводственных расходов, =66%

(5.12)

,

Тогда:

,

Затраты на покупные детали складываются из стоимости покупных деталей:

,

где - стоимость крепежных изделий,

- стоимость винта, руб

СП. - стоимость подшипников, СП.=800 руб.

,

Определяем стоимость конструкции по формуле 5.1

.

На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что стоимость, затраченная на изготовление данного стенда в ремонтной мастерской, будет в 3 раза меньше закупочной стоимости стенда при приобретении его у завода - изготовителя.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из мирового опыта известно, что автоматизация сборочных процессов повышает производительность и качество продукции, улучшает условия труда рабочих, сокращает число рабочих-сборщиков, потребную площадь помещений цеха под сборку, себестоимость выпускаемой продукции. Поэтому необходимо снижать трудоемкость сборочных работ путем автоматизации.

Механизация и автоматизация процессов сборки автомобиля и его составляющих частей имеет большое значение в развитии ремонтного производства. Экономически выгодно применять различные машины, стенды и механизированное оборудование в процессе сборки автомобиля, т.к. снижаются усилия затраченные рабочим, время работы, чистота и культура производства, воздействие и износ используемых деталей.

Сборка ТНВД - это очень ответственный процесс. Любые ошибки сборки ведут к выходу ТНВД из строя.

Чтобы исключить это, обслуживающему персоналу нужно усвоения определенного круга знаний и навыков: знание устройства ТНВД, основных технологических процессов технического обслуживания и ремонта, умение пользоваться современными контрольно-измерительными приборами, инструментами и приспособлениями.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Устройство автомобилей ГАЗ-3307, ЗИЛ-4333, КамАЗ-55111. Компания "Автополис-Плюс" - Москва, 2008. - 654 c.

2. «Надежность и ремонт машин»/ Под редакцией Курчаткина В. В. - М.: Колос, 2000 г. - 776 с.

3. Семин М.И. Основы сопротивления материалов. - М.: Владос, 2013. - 256с.

4. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Калининград: Янтар. сказ,2006 - 456с.

5. Б.И. Зотов, В.И. Курдюков. Безопасность жизнедеятельности на произ-водстве. - М.: Колос, 2000. - 424 с

6. Стрельцов В.В., Варнаков В.В. Технический Сервис Машин С.-Х. Назначения. - М.: Колос, 2013. - 345с.

7. Кузнецов А. С. Автомобили КамАЗ с колесной формулой 6x4 и 6x6. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту; Третий Рим - Москва, 2013. - 268 c.

8. В.Н.Барун, Р.А.Азаматов и др.«Автомобили КамАЗ». М.:Транспорт, 2013г. 96с.

9. Буралёв Ю.В. и др. Устройство, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры автомобилей: Учебник для сред. проф.-техн. училищ / Ю.В. Буралёв, О.А. Мортиров, Е.В. Клетенников. - М.: Высш. школа, 1979. - 256 с.

10. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ-5320, -53211, -53212, -53213, -5410, -54112, -55111, -55102. - М.: Третий Рим, 2000. - 240 с., ил. 15.

Размещено на Allbest.ru