Курсовая работа Панасюк 42-ТО. 1 раздел Теоретические основы разрабатываемой технологии организации и проведения операций по комплектованию деталей и сборке двигателя легкового автомобиля
 Скачать 0.59 Mb.
|
|
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ Двигатель - механизм, при помощи которого автомобили, тракторы, мотоциклы, вертолеты, самолеты, тепловозы, речные и морские суда получают возможность передвигаться. Двигатель является «сердцем» автомобиля. Механизация и автоматизация процессов сборки автомобиля и его составляющих частей имеет большое значение в развитии ремонтного производства. Экономически выгодно применять различные машины и механизированное оборудование в процессе сборки автомобиля, т.к. снижаются усилия затраченные рабочим, время работы, чистота и культура производства, воздействие и износ используемых деталей. Это имеет огромное значение в условиях развития автомобильного производства. Актуальность этого вопроса растет изо дня в день, так как число автомобильного транспорта и специальной техники постоянно растет, растет и потребность в ремонте. Торгово-экономическая часть ставит задачи по усовершенствовании ремонтных работ, то есть уменьшение временных рамок, отведенных на одну ремонтируемую единицу, улучшение качества ремонта, снижение стоимости ремонта за счет внедрения передовых технологических разработок, и др. В данной работе описаны основные средства механизации и автоматизации при капитальном ремонте автомобилей, но в действительности разновидностей специального инструмента на порядок больше. В ремонте используется очень широкий спектр оборудования, помогающего на много увеличить эффективность ремонтного производства. Выше изложенное в целом на теоретико-методологическом уровне определило проблему настоящего исследования: выявление способов организации и проведения операций по комплектованию деталей и сборке двигателя легкового автомобиля. Недостаточная разработанность указанной проблемы и ее большая практическая значимость определили тему исследования: «Технология организации и проведения операций по комплектованию деталей и сборке двигателя легкового автомобиля». Отсюда вытекает цель исследования: проектирование участка по техническому обслуживанию и проведения операций по комплектованию деталей и сборке двигателя легкового автомобиля, а также систематизация научных и практических знаний в области сборки двигателя, а конкретно развитие инициативы и самостоятельности решений по тем или иным проблемам, возникающим в процессе эксплуатации и ремонта двигателя, для последующего применения в производственной и повседневной деятельности. Задачи исследования:
Теоретическая значимость исследовательской работы заключается в том, что результаты исследования могут быть использованы в повседневной жизни при организации технического обслуживания двигателя легкового автомобиля, а также при создании предприятий по комплектованию деталей и сборке двигателя. Практическая значимость исследовательской работы заключается в том, что результаты исследования могут быть использованы непосредственно в процессе комплектованию деталей и сборке двигателя легкового автомобиля, и так же в создании плана предприятий. В ходе создания курсового проекта были использованы следующие методы исследования: анализ, синтез, моделирование, изучение различных источников информации. 1 раздел: Теоретические основы разрабатываемой технологии организации и проведения по комплектованию деталей и сборке двигателя легкового автомобиля 1.1 Назначение и организация процесса по комплектованию деталей двигателя легкового автомобиля Основная цель комплектования — это подбор сопрягаемых деталей перед сборкой с целью обеспечения требуемых зазоров и натягов без дополнительной обработки. Комплектование деталей существенно снижает трудоемкость сборки, уменьшает объем различных подгоночных работ и тем самым попытает качество ремонта. Детали комплектуются из трех групп: годных, восстановленных и новых. Годные детали, количество которых указано в дефектовочной ведомости, поступают после контроля и сортировки непосредственно в комплектовочное отделение. Восстановленные детали поступают из цеха восстановления деталей, новые — со склада запасных частей. Детали для каждого агрегата или узла нужно подбирать не только по количеству, но и по размерам. Это означает, что в каждом комплекте сопрягаемые детали должны иметь такие размеры, чтобы после их сборки получились требуемые посадки. Выше было отмечено, что работоспособность целого ряда сопряжений восстанавливают путем обработки деталей под ремонтные размеры. Для деталей каждого сопряжения может быть несколько ремонтных размеров. Поэтому в процессе комплектования следует подбирать сопрягаемые детали одинаковых ремонтных размеров. Однако на практике не представляется возможным получить простым подбором требуемую посадку деталей для всех сопряжений. В некоторых случаях при этом возникает необходимость в выполнении подгоночных работ. В настоящее время на ремонтных предприятиях стремятся выполнять все подобные работы на участке комплектования, разгружая от них сборочные участки. Это освобождает сборщиков от выполнения несвойственных им подгоночных работ и способствует повышению производительности труда и улучшению качества сборки. На ряде ремонтных предприятий выработаны некоторые приемы организации технологического процесса комплектования, способствующие снижению его трудоемкости. Основные из них: 1. Комплектование деталей для отдельных узлов. Возможны два способа комплектования деталей: для агрегатов в целом и для отдельных узлов. Первый способ неудобен тем, что комплект получается громоздким. Его применяют при сборке агрегатов, состоящих из небольшого количества деталей (например, рулевой механизм), а также на предприятиях с небольшой производственной программой (с ограниченным количеством рабочих мест). Второй способ — комплектование деталей для сборки отдельных узлов — свободен от указанного недостатка и, кроме того, удобен тем, что при временном отсутствии на участке комплектования некоторых деталей происходит задержка в подаче комплекта лишь для соответствующего узла, а остальные комплекты деталей поступают на сборку нормально, без задержек. Комплектование деталей для отдельных узлов наиболее целесообразно в крупных агрегатах, состоящих из большого количества деталей (двигатель, коробка передач, задний мост), а также на предприятиях с большой производственной программой. 2. Комплектование мелких деталей и нормалей большими партиями. Этот прием комплектования состоит в том, что из общего количества деталей, составляющих узел или агрегат, выделяют в отдельный перечень все нормали: шайбы, гайки, болты, шпильки, шплинты, а также мелкие детали: прокладки, пружины и т.п., комплектуемые количественно по каждому наименованию. Эти нормали и детали следует передавать на сборку большими партиями, создавая задел на недельную и двухнедельную программу. Для наблюдения за комплектностью задела очень важно вести тщательный учет количества подаваемых нормалей и мелких деталей, что будет также способствовать их сохранности. Количество деталей в заделе должно поддерживаться в установленных пределах. Такая организация работы дает комплектовщику возможность ежедневно пополнять задел не по всей номенклатуре, а по тем отдельным деталям, количество которых приближается к минимально допустимому пределу. Учет величины задела лучше всего вести в виде графика. В верхней указываются даты и число комплектов, которое нужно подать на сборку по плану за каждый рабочий день. Полная длина графы должна соответствовать в принятом масштабе месячной программе сдачи комплектов деталей на сборку. Эту графу заполняют с нарастанием итога от начала месяца. В графе по горизонтальным строкам против каждой детали или нормали, входящей в задел, отмечают количество фактически поданных на сборку комплектов, заштриховывая строку на длину, соответствующую поданному количеству. Если, например, комплектовщик подаст на сборку 240 шайб), то это составляет 40 комплектов (240 : 6 = 40) и соответствует 5-дневной программе (40 : 8 = 5), следовательно, горизонтальную строку нужно заштриховать дополнительно по ширине на пять клеток. После этого на графике будет видно, что данной нормалью сборка обеспечена по 5.VI включительно. График учета величины задела составляют перед началом каждого месяца. Поскольку каждая партия нормалей или мелких деталей, поданная на сборку, отмечается на графике, то он показывает на какое количество дней создан задел. На том же графике путем нанесения дополнительных горизонтальных строк можно отмечать количество поданных комплектов деталей основных узлов. Такой график обычно вывешивают на участке комплектования. Он может быть общим (для всего автомобиля) или раздельным (для каждого основного агрегата). Применение специальной тары существенно облегчает процесс комплектования и последующего транспортирования деталей на сборку. Кроме того, тара предохраняет детали от возможных повреждений. Комплектовочной тарой служат специальные ящики с отделениями по размерам деталей, а для более крупных комплектов - передвижные стеллажи. Комплектование деталей производят в соответствии с комплектовочной ведомостью. При подборе деталей для комплекта необходимо точно знать посадку для каждого сопряжения, т.е. значения зазоров и натягов, а также способ контроля зазоров. Эти данные указываются в технических условиях на ремонт, сборку и испытание агрегатов и М, а также в чертежах деталей и узлов. 1.2 Способы комплектования деталей Размеры ряда сопрягаемых деталей имеют допуски, обеспечивающие полную их взаимозаменяемость. В результате любые две сопрягаемые детали образуют требуемую посадку. Однако обеспечивать полную взаимозаменяемость во многих случаях нецелесообразно, так как для этого необходимо изготовлять детали с узкими допусками, что неизбежно вызовет увеличение их стоимости. В М, прошедших капитальный ремонт, количество сопряжений, для которых не соблюдается полная взаимозаменяемость, больше, чем в новых. Это объясняется следующим: с одной стороны, поля допусков на размеры увеличиваются в результате использования деталей с допускаемыми износами, с другой, — должны быть сохранены нормальные посадки (как для новых М). В этих случаях детали приходится изготовлять с размерами, имеющими широкие допуски, а требуемую посадку в сопряжении обеспечивать путем подбора деталей. Подбор деталей для разных сопряжений производят различными способами. Рассмотрим наиболее распространенные из них. 1. Подбор деталей без обмера сопрягаемых поверхностей. Правильность подбора в данном случае контролируется по степени свободы взаимного перемещения сопрягаемых деталей — на ощупь или с замером образующегося зазора. Этот способ, несмотря на сто кажущуюся примитивность, для подвижных сопряжений оказывается довольно надежным в тех случаях, когда зазоры невелики, а замер детали затруднителен. 2. Подбор деталей с обмером одной (обычно охватываемой) детали. В этом случае детали предварительно обмеряют и сортируют по фактическим размерам. Имея в наличии детали разных размеров, комплектовщик получает возможность относительно быстро подобрать их с целью обеспечения требуемой посадки в сопряжении. Так выполняют, например, подбор клапанов двигателя по направляющим втулкам. 3. Способ селективного подбора деталей. При этом способе поля допусков размеров обеих сопрягаемых деталей делят на несколько одинаковых интервалов, а детали после обмера сортируют в соответствии с этими интервалами на размерные группы. В каждую размерную группу входят детали, фактические размеры которых лежат в пределах суженного поля допуска. Последнее можно вычислить, если разделить величину всего поля допуска детали на количество принятых размерных групп. Группы сопряженных деталей должны обозначаться одинаково: цифровой или буквенной маркировкой, а иногда красками различных цветов. По избежание возможных ошибок для маркировки детали предназначено определенное место, так как красками кроме того маркируются весовые группы, а также восстановленные детали. Дальнейшее комплектование сопрягаемых деталей одинаковых размерных групп может производиться: а) без подбора, т. е. на основе взаимозаменяемости в пределах размерной группы. Такая взаимозаменяемость иначе называется ограниченной (в отличие от полной). Примером может служить комплектование деталей для сопряжения палец— отверстия в бобышках поршня; б) с подбором в пределах каждой размерной группы. Диапазон размеров подбираемых деталей уменьшен во столько раз, сколько размерных групп деталей было принято. Это значительно снижает трудоемкость процесса комплектования по сравнению с подбором деталей в пределах общего поля допуска на размер детали (например, комплектование деталей для сопряжения поршень — цилиндр). Сопоставляя три рассмотренные способа подбора деталей, следует в основном отдавать предпочтение селективному подбору, который обеспечивает большую производительность и высокое качество комплектования деталей. В последнее время этот способ подбора деталей получил распространение на авторемонтных предприятиях. При комплектовании вполне определенных сопряженных деталей необходимо выдержать так называемые размерные цепи. Размерной цепью называют расположенные по замкнутому контуру в определенной последовательности размеры, определяющие взаимное расположение поверхностей и осей одной или нескольких деталей. Для сопряжения такого типа принцип полной взаимозаменяемости обеспечить тем труднее, чем больше деталей входит в цепь и чем меньше допуски на их изготовление, а также чем выше требования к точности суммарного (замыкающего) размера. Чаще всего размерные цепи образуются из линейных размеров деталей, требования к точности которых обычно невысоки. Но когда от посадки деталей, размеры которых образуют размерную цепь, зависит работоспособность сопряжения, применяют детали, называемые компенсаторами. Размеры этих деталей, включенные в размерную цепь, компенсируют все неточности, связанные с неблагоприятным суммированием допусков остальных деталей, составляющих размерную цепь. Типичными деталями-компенсаторами являются мерные (по толщине) шайбы, комплекты прокладок различной толщины, зубчатые и шлицевые муфты, пружины и различные эластичные детали. Многие из перечисленных деталей-компенсаторов делают процесс размерного комплектования вообще излишним (пружины, муфты, эластичные детали). Во многих случаях деталь-компенсатор может быть подобрана по размерам при комплектовании, но в отдельных случаях это возможно лишь в процессе сборки. Нередко требуемый размер такой детали получают путем дополнительной обработки по месту, т.е. подгонкой. Размер детали-компенсатора может быть установлен путем замера всех деталей, составляющих размерную цепь. Однако этот способ характеризуется большой трудоемкостью. Практически требуемый размер детали компенсатора определяют с помощью набора щупов или специальных приспособлений, уложив детали в узле в порядке образования размерной цепи. 1.3 Комплектование деталей узлов двигателя Работоспособность отремонтированного двигателя зависит в значительной степени от правильного укомплектования деталей для важнейших его узлов — кривошипно-шатунного и распределительного механизмов. Поршни комплектуют по весу и по зазору между поршнем и цилиндром блока. Допуск на отклонение веса поршня по чертежу обычно значительно превышает допуск на отклонение веса отдельных поршней в комплекте для одного двигателя. Например, для двигателей ЗИЛ допуск на отклонение веса одного поршня составляет 56 г, а в комплекте для одного двигателя — не более 8 г. Поэтому необходимо рассортировать все поршни на несколько весовых групп. В рассмотренном примере допуск на отклонение веса в 56 г разбит на семь весовых групп через каждые 8 г. В комплект одного двигателя должны входить поршни одной группы. В отдельных случаях подобрать поршни по весу из имеющейся партии не удается. Тогда после подбора комплекта поршней по цилиндрам прибегают к подгонке их веса, для чего у более тяжелых поршней удаляют часть металла с нижних приливов у бобышек, предусмотренных специально для этой цели. Лишний металл удаляют симметрично, с обоих приливов. Эту операцию выполняют фрезой на вертикально-фрезерном или сверлильном станке, а также с помощью электродрели. Существуют также приспособления для определения веса поршней, снабженные небольшими фрезами, позволяющими снимать излишек металла не снимая поршень с приспособления. Подбор поршней по цилиндрам выполняют селективным способом. Отнесение поршней к той или иной размерной группе производится по наибольшему фактическому размеру. Отнесение цилиндров к той или иной размерной группе производится по наименьшему фактическому размеру. Подобным же образом делят допуски на размерные группы для ремонтных размеров. Цилиндры одного блока двигателя иногда бывают различных размерных групп. Поэтому и подбираемые по цилиндрам поршни должны быть тех же групп. Подобранные поршни проверяют на свободу их перемещения вдоль цилиндра. Для этого в цилиндр вставляется щуп, представляющий собой стальную ленту строго определенных размеров. Толщина ее для различных марок двигателей различна и находится в пределах 0,06—0,15 мм. После этого в цилиндр вводят поршень днищем вниз и вытягивают щуп. Усилие, необходимое для перемещения щупа, измеряют пружинным динамометром. Величина усилия должна находиться в определенных пределах, различных для разных типов двигателей (обычно от 2 до 5 кГ). Если поршни имеют юбку с разрезом, щуп помещают со стороны, противоположной разрезу. С целью уменьшения трудоемкости подбора поршни должны быть рассортированы и расставлены на стеллажах по размерным и весовым группам. Кроме того, подбор поршней по весу и по размерам следует производить по возможности параллельно к нескольким блокам с одинаковыми ремонтными или нормальными размерами цилиндров. Рассмотрим подбор поршневых пальцев к поршням. Сопряжение поршневых пальцев с поршнями из алюминиевого сплава выполняется по неподвижной посадке, с натягом. Детали этого сопряжения по размерам также разделяются на несколько групп. Количество размерных групп устанавливается в зависимости от величины общих допусков на размер пальца и отверстия бобышки поршня с тем, чтобы допуски на размеры деталей в пределах каждой группы не превышали 0,002—0,003 мм. Например, в двигателях ГАЗ и ЗИЛ эта величина равна 0,0025 мм при общем допуске на размер поршневого пальца 0,01 мм. В этом случае при комплектовании деталей одинаковой размерной группы будет обеспечена требуемая посадка для данного сопряжения без подбора. Общие поля допусков размеров пальца и отверстия в бобышке поршня разбиты на четыре интервала. Сопряженные детали рассортированы на четыре размерные группы — А, Б, В и Г. Любые две детали одинаковой размерной группы обеспечивают в сопряжении требуемый натяг в пределах 0,0025—0,0075 мм. Подбор поршневых колец — компрессионных и маслосъемных — осуществляется по зазору в замке и по высоте канавки поршня. Иногда поршневые кольца не могут быть подобраны без подгонки. Подгонку колец (как и других деталей) целесообразно выполнять в процессе комплектования, учитывая, что на участке комплектования всегда имеется значительное количество деталей разных размеров, что, как правило, позволяет свести подгонку к минимуму. Подгонка требуемого зазора в замке поршневого кольца заключается в опиливании напильником стыковых поверхностей и периодическом контроле щупом зазора в замке. Для удобства контроль зазора нужно выполнять не по цилиндру, а по калибру. При установке стальных поршневых колец отпадает необходимость подбора колец по высоте канавки. Но вместе с тем появляется потребность в обязательном контроле прилегания колец к зеркалу цилиндра на просвет (просвет по окружности не допускается). Для удобства выполнения этой операции применяют набор калибров, представляющих собой невысокие гильзы, имеющие внутренние диаметры, соответствующие размерам цилиндров. Эти калибры устанавливают в прибор для контроля прилегания колец на просвет. Величина зазора между поршневым пальцем и втулкой шатуна находится и пределах 0,004—0,08 мм для разных марок двигателей. Замер этого зазора представляет известные трудности. Поршневой палец должен плавно входить в отверстие втулки под давлением большого пальца руки. Детали перед этим нужно тщательно протереть, а температура их должна быть одинаковой. Представляется целесообразным применять для этого сопряжения селективный подбор. В двигателях ЗИЛ пальцы и отверстия втулки верхней головки шатуна делят на шесть размерных групп с допуском 0,0025 мм и маркируют красками различных цветов. Комплектование вкладышей коренных и шатунных подшипников по шейкам коленчатого вала производят в соответствии с ремонтными размерами последних. При комплектовании шатунов кроме диаметра отверстия втулки верхней головки следует учитывать еще вес нижней головки и межосевое расстояние. Вес нижней головки определяется на специальных весах. Допустимые отклонения ее веса в комплекте шатунов, идущих на один двигатель, составляют от 15 до 50 г. При отсутствии специальных весов, позволяющих, производить подбор шатунов по весу нижних головок, шатуны могут быть подобраны по их полному весу; при этом разница в весе шатунов, комплектуемых для одного двигателя, должна быть та же, что и для нижней головки шатуна. Необходимо учитывать расстояние между осями верхней и нижней головок шатуна, поскольку у части восстановленных шатунов это расстояние оказывается уменьшенным. Вместе с тем радиус кривошипа коленчатого вала после каждого перешлифования шатунных шеек изменяется в другую сторону — увеличивается на 0,1—0,2 мм, компенсируя укорочение шатунов. Увеличение радиуса кривошипа коленчатого вала объясняется следующими обстоятельствами. В результате преобладающего действия инерционных сил шатунные шейки изнашиваются больше со стороны оси коленчатого вала. С целью снятия наименьшего припуска при перешлифовании шатунных шеек их ось смещают в направлении от оси коленчатого вала. Это снижает трудоемкость операции перешлифования, а также повышает общий срок службы коленчатого вала. Практически отклонение этих двух размеров — длины шатунов и радиусов кривошипов — неодинаково. В результате этого получается большая неравномерность степени сжатия в отдельных цилиндрах, чем в новом двигателе (вследствие неодинакового положения отдельных поршней в верхней мертвой точке). Это приводит к неравномерной работе двигателя. Для устранения данного явления все шатуны по межосевому расстоянию делят на несколько размерных групп, с тем чтобы на двигатель устанавливались шатуны одной группы. Кроме того, желательно шатуны, имеющие меньшее межосевое расстояние, комплектовать с валами, шейки которых неоднократно подвергались перешлифованию, т. е. имеют более высокие номера ремонтных размеров. Рекомендуется также применять селективный подбор таких сопряжений, как клапан — направляющая втулка, толкатель-отверстие в направляющих (или в блоке), корпус масляного насоса — шестерни масляного насоса (по высоте), ось шестерни масляного насоса — отверстие корпуса масляного насоса. Шестерни распределительного механизма подбирают по величине бокового зазора между зубьями. Измерять зазор можно несколькими способами. 1.4 Комплектование деталей при сборке двигателей легковых автомобилей Комплектование — часть производственного процесса, которая осуществляется перед сборкой и имеет цель обеспечить непрерывность и увеличение производительности процесса сборки для ритмичного производства и изготовления изделий требуемого и постоянного уровня качества и понижения трудоемкости и стоимости сборочных работ. Следующий комплекс работ характерен для комплектования:
Различают три способа комплектования деталей:
При штучном комплектовании исходя из величины зазора или натяга, допускаемого техническими условиями, к базовой детали подбирают сопрягаемую деталь. Недостаток — при штучном подборе затрачивается много времени. Этот способ есть смысл применять на небольших универсальных ремонтных предприятиях. При групповом комплектовании поле допусков размеров обеих сопрягаемых деталей делят на несколько интервалов, а детали по результатам измерений сортируют в соответствии с этими интервалами на размерные группы. Цифрами, буквами или красками маркируют размерные группы сопрягаемых деталей. Групповое комплектование используют для подбора ответственных деталей (гильз, поршней, поршневых пальцев, коленчатых валов, плунжерных пар). При смешанном комплектовании деталей используют оба способа. Менее ответственные комплектуют штучным способом, а ответственные детали — групповым. Со способом обеспечения точности при сборке в тесно связи находится способ комплектования деталей. Во избежание несбалансированности, наряду с тремя основными способами комплектования, некоторые детали подбирают по массе (например, поршни двигателей внутреннего сгорания). Иногда комплектование сопровождается слесарно-подгоночными операциями. На посты сборки крупногабаритные детали и сборочные единицы целесообразно доставлять, минуя комплектовочный участок (блок и головка цилиндров, картеры, детали кабины, кузова, рамы и др.). При комплектовании на каждое собираемое изделие заполняется комплектовочная карта, в которой указываются:
Кодированная запись указанной информации позволяет применять вычислительную технику при ее обработке. На комплектовочном участке имеются:
Рабочие места рекомендуется специализировать по наименованиям агрегатов, узлов. На них должны быть:
|