Розробка технологічного процесу відновлення колінчастого валу компресора КаМАЗ

Міністерство освіти і науки України

Федеральна державна освітня установа

середньої професійної освіти

«ІЖЕВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ»

до курсового проекту КП-Т41.190604-ПЗ

Спеціальність 190604 «Ремонт автомобілів та двигунів»

Тема проекту: «Розробка технологічного процесу

відновлення колінчастого валу компресора КаМАЗ»

4 курс, ТОРА-41 Іванов С.Д.

2. Опис деталі, умови роботи колінчастого валу

3. Дефектація деталей

4. Обґрунтування способу відновлення деталі

5. План технологічних операцій на усунення дефекту

6. Розрахунки режимів різання та норми часу за операціями

7. Розрахунок пристосування

8. Проект виробничої ділянки

9. Список літератури

У процесі експлуатації автомобіля внаслідок впливу на нього цілого ряду факторів (вплив навантажень, вібрацій, вологи, повітряних потоків, абразивних частинок при попаданні на автомобіль пилу та бруду, температурних впливів тощо) відбувається незворотне погіршення його технічного стану, пов'язане з зношуванням та пошкодженням його деталей, а також зміною низки їх властивостей (пружності, пластичності та ін.).

Зміна технічного стану автомобіля обумовлена роботою його вузлів та механізмів, впливом зовнішніх умов та зберігання автомобіля, а також випадковими факторами. До випадкових факторів відносяться приховані дефекти деталей автомобіля, перевантаження конструкції тощо. Основними постійно діючими причинами зміни технічного стану автомобіля при його експлуатації є зношування,пластичні деформації, втомні руйнування, корозія, а також фізико-хімічні зміни матеріалу деталей (старіння).

Відновлення зношених та пошкоджених деталей є важливим резервом економії трудових та матеріальних ресурсів. Вартість відновлення деталей значно нижча за вартість їх виготовлення. Так, наприклад, при виробництві автомобільних деталей витрати на матеріали та виготовлення заготовок (виливків, поковок, штампувань) становлять 70. 75 % їх вартості, а при відновленні деталей залежно від способу відновлення ці витрати становлять 6. 8 %, оскільки заготовкою є сама деталь і водночас обробляються ті поверхні, які мають дефекти. Витрати відновлення деталей залежно від своїх конструктивних особливостей і рівня зношеності становлять 10. 50 % вартості нових деталей. При цьому чим складніше деталь і, отже, чим дорожче вона у виготовленні, тим нижчі відносні витрати на її відновлення.

Відновлення деталей є великим резервом забезпечення автомобільної техніки запасними частинами, витрати на які нині становлять 40. 60% собівартості КР автомобілів. Розширення номенклатури відновлення деталей дозволяє зменшити потребу у виробництві запасних частин.

2. Опис деталі, умови роботи колінчастого валу

автомобіль колінчастий вал компресор

Призначення та умови роботи компресора

Компресор входить до складу пневматичної гальмівної системи автомобіля та призначений для нагнітання повітря в ресивери, звідки через гальмівний кран стиснене повітря подається до гальмівних камер колісних механізмів. Компресор працює в жорсткому температурному режимі, який виражається в нагріванні його як у процесі стисканняповітря, і з боку працюючого двигуна. Деталі компресора працюють в умовах підвищеного тертя, сприймають знакозмінні динамічні навантаження, навантаження від тиску повітря при його стисканні. Також компресор піддається впливу зовнішнього агресивного середовища: пилу, вологи тощо.

Пристрій автомобільного компресора багато в чому подібний до пристрою двигуна (за винятком самого процесу внутрішнього згоряння) і за аналогією з двигуном компресор має шатунно-поршневий і клапанний механізми, систему охолодження, мастила та живлення атмосферним повітрям, пристрої приводу та регулювання тиску.

Шатунно-поршневий механізм компресора включає такі основні деталі: один або кілька циліндрів; поршень з поршневими кільцями та шатун, з'єднані поршневим пальцем; колінчастий вал, підшипники якого встановлені в картері компресора.

Клапанний механізм складається зазвичай з автоматичних клапанів, що переміщуються під дією тиску повітря в циліндрі, та їх пружин. У компресорах зазвичай застосовуються плоскі пластинчасті металеві клапани: впускний та випускний (нагнітальний). Сідло впускного клапана буває розташоване в циліндрі або головці, сідло випускного - в головці.

Усі деталі зазначених механізмів компресора, як правило, металеві: циліндр виготовляється із чавуну; голівка, картер, поршень - чавунні чи алюмінієві; шатун - сталевий чи алюмінієвий; колінчастий вал - сталевий чи чавунний; клапани, їх пружини та сідла, поршневий палець – сталеві.

Живлення компресора атмосферним повітрям обов'язково проводиться з очищенням через фільтр. З цією метою використовується повітряний фільтр двигуна чи власний автономний фільтр компресора.

Охолодженням компресора вирішуються три завдання:

-поліпшення параметрів робочого циклу та підвищення продуктивності компресора, оскільки зниження температури повітря в циліндрі підвищує його наповнення;

– зниження термонавантаженості деталей компресора, що у контакті з нагрітим стисненим повітрям (циліндр, поршень, головка циліндрів, клапани та його пружини тощо.), і цим підвищення довговічності цих деталей;

- Зменшення температури циліндра мастильного масла, що знаходиться на стінках, внаслідок чого покращуються фізико-хімічні характеристики масла і запобігається утворенню нагару.

Система охолодження компресора може бути повітряною, водяною чи змішаною. У першому випадку охолодження деталей компресора (циліндра і головки), що найбільш нагріваються, здійснюється за рахунок наявності на їх поверхні великого числа ребер. У другому випадку головка та верхня частина циліндра мають водяні сорочки, в які подається вода від системи охолодження двигуна. При змішаному охолодженні головка охолоджується водою, а циліндр має ребра повітряного охолодження.

Ефективність водяного охолодження значно вища, ніж повітряного. Внаслідок цього поверхня тепловіддачі при повітряному охолодженні повинна бути в 20-30 разів більшою, ніж при водяному. Так як досягти цього при існуючих конструктивних обмеженнях практично неможливо, нагрівання компресора з повітряним охолодженням на 20-50 ° С вище ніж з водяним. Різниця в температурі стисненого повітря досягає при цьому 35-70 °С.

Мастилом компресора вирішуються такі функції:

– зменшення тертя між деталями, що рухаються, і тим самим зниження споживаної компресором потужності двигуна;

– зменшення температури деталей компресора, що особливо важливо для циліндра, поршня та поршневих кілець;

- Підвищення (за рахунок масляноїплівки) ущільнення між поршнем та циліндром;

- Захист деталей компресора від корозії.

В автомобільному компресорі є різні види рухомих з'єднань, що труться. Для них використовують мастило розбризкуванням з масляної ванни в картері або примусове мастило від системи мастила двигуна.

Для регулювання тиску в приводі після підвищення до заданого рівня подача стисненого повітря від компресора відключається.

Раніше деяке поширення мали компресори, які не відключаються зовсім. У цих компресорів ступінь стиснення була обрана такою, що тиск в циліндрі дорівнював максимальному тиску в приводі і при його досягненні подача стисненого повітря в привід припинялася (один і той же об'єм повітря багаторазово стискається, «мнеться» в циліндрі). В цьому випадку не було необхідності в регуляторі, але компресор працював постійно в режимі навантаження, що значно знижувало його довговічність та збільшувало витрати на технічне обслуговування.

Компресор автомобіля КамАЗ - двоциліндровий, з рядним розташуванням циліндрів, живлення атмосферним повітрям здійснюється від повітряного фільтра двигуна, охолодження водяне, мастило примусове від системи мастила двигуна, привід - шестеренний від розподільчих шестерень двигуна. Компресор встановлений у розвалі циліндрів двигуна та кріпиться на передньому торці блоку розподільчих шестерень.

Компресор має блок циліндрів 19, головку 17, що кріпиться до блоку за допомогою восьми шпильок, і картер 9, закритий знизу нижньою кришкою 25, а ззаду - кришкою 23. У картері 9 на двох шарикопідшипниках 8 обертається колінчастий вал 7. встановлений ущільнювач 4, підтискний пружиною 5 до штуцера, по якому трубкою підводиться масло від системи мастиладвигуна під тиском 1-5 кгс/см. На колінчастому валу 7 встановлені шатуни 11, пов'язані з поршнем 16 за допомогою плаваючих пальців 14. Від осьового переміщення пальці в бобишках поршня фіксуються наполегливими кільцями. На головці поршня встановлено два компресійні кільця, на спідниці одне маслознімне. У верхній частині блоку 19 розташовані сідла пластинчастих впускних клапанів. Впускні клапани товщиною 1 мм притискаються до сідла пружинами і утримуються від бічного зміщення напрямними. У головці блоку 17 встановлені пластинчасті нагнітальні клапани товщиною 1,4 мм, які притискаються до своїх сідлах пружинами.