Реферат: Виды дисбаланса деталей, механизмов

Название: Виды дисбаланса деталей, механизмов
Раздел: Рефераты по транспорту
Тип: реферат

1.

2. Виды дисбаланса деталей, механизмов

Могут быть : ошибки конструирования, нарушения технического процесса производства, технического обслуживания и ремонта автомобилей, а также при эксплуатации автомобиля .

Виды дисбаланса деталей по месту расположения можно подразделить на локальные, вызванные (трещинами, рисками, и т. д.), дефекты во всем объеме или по всей поверхности (несоответствия химического состава, качества механической обработки и т. д.) , виды ограниченных зонах объема или поверхности детали (зоны неполной закалки, коррозийного поражения, местах наклеп и т.д.). Данное место может быть внутренним ( глубинным ) или наружным.

По возможности исправления виды дисбаланса распределяются на устраняемые и не устраняемые. Устраняемый технически устраняемый и экономически целесообразно исправить. В противном случае это не устраняемый дефект .

По отражению в нормативной документации дисбаланс делят на скрытый или явный. Скрытый –дефект для выполнения которого в нормативной документации не предусмотрены необходимые правила, методы и средства контроля. В противном случи это явный дефект.

По причинам возникновения дисбаланса подразделяют на конструктивные, производственные, эксплуатационные. Конструктивные дефекты – это несоответствие требованиям технического задания или установления правилам разработки (Модернизации) продукции. Причина таких дисбалансов- ошибочный выбор материала изделия, неверное определения размеров деталей, режима термической обработки . Эти виды являются следствии несовершенства конструкции и ошибок конструирования. Производственные дефекты- несоответствия требованиям нормативов документации на изготовление, ремонт или поставку продукции. Производственные дефекты возникают в результате нарушения технологического процесса при изготовлении или восстановлении деталей. Эксплуатационные – это виды дисбаланса, которые возникают в результате изнашивания, усталости, коррозии деталей, а также неправильной эксплуатации. Наиболее частой встречаются следующие эксплуатационные виды дисбаланса: изменения размеров и геометрической формы рабочих поверхностей, нарушения требуемой точности взаимного расположения рабочей поверхностей, механические повреждения, коррозионное повреждения, изменения свойств физико-механических свойств материала деталей.

Дисбалансы, возникающие у сборочных единиц, - потеря жесткости соединения; нарушения контакта поверхности, посадки деталей и размерных цепей. Потеря жесткости возникает в результате ослабления резьбовых и заклепочных соединений. Нарушения контакта – это следствие уменьшения площади прилегания поверхностей у соединяемых деталей, в результате чего наблюдается потеря герметичности соединений и увеличения ударных нагрузок. Нарушения посадки деталей вызывает увеличения зазора или увеличения натяга. Нарушения размерных цепей происходит благодаря изменения соосности, перпендикулярности, параллельности и т. д. что приводит к нагреву деталей, повышения нагрузки, изменения геометрической формы, разрушения детали.

Дефекты, возникающие у деталей в целом, - нарушения целостности (трещины, обломки, разрывы и т. д.), несоответствие формы( изгиб, скручивание, вмятины и др.) и размер деталей. Причины нарушения целостности ( механические повреждения) деталей- это превышение допустимых нагрузок в процессе эксплуатации, которые воздействуют на деталь или из-за установки материала детали, которые работают в условиях циклических знакопеременных или ударных нагрузок. Если на деталь воздействуют динамические нагрузки, то у них может возникнуть несоответствия формы (Деформация).

Дефекты, возникающие у отдельных поверхностей, - несоответствие размеров, формы, заимного расположения, физико-механических свойств, нарушения целостности. Изменение размеров и формы( нецилиндричность, неплоскостность и т. д.) поверхностей деталей происходит в результате их изнашивания, а взаимного расположения поверхностей ( не перпендикулярность, не соосносность и т. д.) – из- за неравномерного износа поверхностей, внутренних напряжений или остаточной деформаций. Физико- механические свойства материала поверхностей деталей изменяется в следствие нагрева их в процессе работы или износа упрочненного поверхностного слоя и выражается в снижении твердости. Нарушение целостности поверхностей деталей вызывается коррозионными, эрозионными или кавитационными поражениями. Коррозионные повреждения (сплошные окисные пленки, пятна, раковины и т. д.) возникают в результате химического или электрохимического взаимодействия металла детали с коррозионной средой. Эрозионные и кавитационные поражения поверхностей возникают при действии на металл потока жидкости, движущейся с большой скоростью. Эрозионные повреждения металла со струей жидкости, что приводит к образованию пленак окислов, которые при трении потока жидкости о металл разрушаются и удаляются с поверхности, а на поверхностях деталей появляются пятна, полосы, вымоины. Кавитационные повреждения (каверны) металла происходит тогда, когда нарушается сплошность потока жидкости и образуется кавитационные пузыри, которые находясь у поверхности детали, уменьшаются в объеме с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару жидкости о поверхность металла .

В реальных условиях наблюдается сочетание дефектов.

2.Применения процесса железнения и других гальванических покрытий в авторемонтном производстве.

Процесс железнения представляет собой осаждение металла на ремонтируемую поверхность детали в водных растворах солей железа. Он нашел широкое применение при восстановлении деталей с износом от нескольких микрометров до 1,5 мм на сторону. Производительность процесса железнения примерно в 10 раз выше, чем при хромировании. Средняя скорость осаждение металла составляет 0,72 … 1 мкм/с, а выход металла по току равен 80…95%.

Железнение возможно из водных растворов сернокислых или хлористых закисных солей. Сернокислые электролиты по сравнению с хлористыми менее агрессивны, ниже по производительности и при одних и тех же условиях электролиза осадки откладываются хрупкие, с большими внутренними напряжениями. Исходный материал сернокислых электролитов дороже хлористых. В ремонтной практике наибольшее распространение получили хлористые электролиты. Выбор того или иного электролита зависит от условий работы деталей и производственный возможностей предприятий.

Электролит готовят растворением в воде солей хлористого железа и других компонентов. Если для приготовления электролита используется струшка из малоуглеродистой стали, то ее перед употреблением подвергают обезжириванию в 10…15%-ном растворе каустической соды при температуре 80…90 °С, а затем промывают в горячей ( t=60…80 °С) воде. После этого обезжиренную стружку травят до насыщения соляной кислоты.

Электролиты бывают горячие и холодные. Горячие электролиты ( t = 60…95 °С) производительней холодных, но при работе с ними необходимы дополнительный расход энергии на поддержание высокой температуры электролита, частая его корректировка, дополнительная вентиляция и большая предосторожность со стороны рабочих.

Холодные электролиты ( t< 50 ˚С) устойчивее против окисления. Позволяют получать качественные покрытия с лучшими механическими свойствами. Во все холодные электролиты вводится хлористый марганец, который замедляет образование дендритов и способствует получению гладких покрытий большой толщены. Марганец на электроде не осаждается и сохраняется в электролите длительное время.

При железнении применяют растворимые аноды, изготовленные из малоуглеродистой стали с содержанием углерода до 0,2 %. При электролизе аноды растворяются, образуя на поверхности нерастворимый шлак, состоящий из углерода, серы, фосфора и других примесей. Попадая в ванну, они загрязняют ее и ухудшают качество покрытия. Во избежание этого аноды необходима помещать в диафрагмы из пористой керамики или чехлы, сшитые из кислотостойкого материала ( стеклоткань, шерсть и др.)

Железнение проводят в стальных ваннах, внутренние стенки которых облицовывают кислотостойкими материалами ( антегмитовая плита АТМ-1, эмаль типа 105А, железокремниймолибденовый сплав МФ-15, кислостойкая резина, фторопласт-3, керамика, фарфор).

Один из существенных недостатков процесса железнения- большое количество водорода в осадке (до 2,5 м³ на 1 мкг осадка). Он в осадке находится в различных формах и отрицательно влияет на механические свойства восстановленных деталей. С целью освобождения от водорода в осадке необходима детали после железнения подвергать низкотемпературному сульфидированию с последующей размерной чистотой обработкой пластическим деформированием. В этом случае усталостная прочность деталей повышается на 40… 45%, а износостойкость возрастает в 1,5…2 раза.

При восстановлении крупногабаритных деталей сложной конфигурации ( блоки цилиндров, картеры коробок передач и задних мостов, коленчатые валы и другие) возникают трудности, связанные с изоляцией подлежащих покрытию ( площадь их поверхности в десятки раз превышает покрываемую площадь), сложной конфигурацией подвесных устройств, необходимостью иметь ванны больших размеров, быстрым загрязнением электролитов и т. д. Для железнения таких деталей применяют вне ванный способ.

Способы вне ванного осаждения металлов. Струйное железнение. С помощью насоса электролит подают струями в межэлектродное пространство через отверстия насадки. Насадок одновременно служит анодом и местной ванночкой. Для получения равномерного покрытия деталь вращается с частотой до 20 мин¯¹. Железнение возможно из концентрированного холодного хлористого электролита при плотности тока Dк = 40…55А/дм² с производительностью 0,4 мм/ч. Для упрощения технологического процесса применительно к ремонту шеек коленчатых валов разработана электролитическая ячейка, которая дает возможность вести железнение и хромирование шеек без вращения детали. В эту ячейку электролит поступает под давлением через патрубок 1 и благодаря наклонному расположению отверстий в цилиндрическом аноде 8 приобретает вращательное движение вокруг катода. Скорость протекания электролита в аноднокатодном пространстве принимают 100…150 см/с при удельном его расходе 40… 45 л/мин на 1 дм² покрываемой поверхности.

Проточное железнение. С помощью приспособлений изношенное отверстие детали превращается в закрытую местную гальваническую ванночку. В ее центр устанавливают анод 5 и через нее прокачивают насосом электролит. Анод и деталь неподвижны. При их подключении к источнику постоянного тока на поверхности отверстия осаждается в катодно-анодном пространстве со скоростью 15…18 см/c. Температура электролита- 75…80 ⁰С, катодная плотность тока – 25…30 А/дм². Осаждаются качественные гладкие покрытия со скоростью 0,3 мм/ч, толщиной до 0,7 мм и твердостью 4000…4500 МПа. Износостойкость восстановленных данным способом посадочной поверхностей на 25…50% выше износостойкости новых.

Электронатирание. При этом способе осаждения металла деталь не опускается в ванну, а устанавливается либо на специальном столе, либо в центрах (патрон) товарного станка и присоединяется к катоду источника постоянного тока. Анодом служит стержень, изготовленный из любого металла или графита и обернутый каким-либо адсорбирующим материалом так, чтобы образовался плотный тампон. Тампон в зависимости от требуемого покрытия пропитывают электролитом до полного его насыщения и посредством кабеля соединяют с анодом источника тока. Анодный тампон, непрерывно смачиваемый электролитом, из сосуда накладывают на деталь, которая медленно вращается, и устанавливают требуемую плотность тока. В системе катод- тампон (своего рода гальваническая ванна) – анод (стержень) протекает электрохимическая реакция и на поверхности катода (детали ) осаждаются тот или другой металл. Стекающий электролит собирается в ванну для повторного использования. Постоянное поступление в зону электролиза свежего электролита и перемещение анода по покрываемой поверхности препятствуют росту зародившихся кристаллов металла, снижают внутренние напряжения в покрытии и уменьшают дендритообразование. Все это позволяет получить мелкозернистые покрытия высокого качества. Этот способ железнения целесообразно применять для восстановления посадочных поверхностей крупных валов, осей и корпусных деталей.

А также гальванических покрытий бывают Защитно -декоративные покрытия. К ним относят Цинкование. Этот процесс применяют главным образом для защиты деталей из черных металлов от коррозии крепежных материалов. Покрытия осаждается в ваннах или в специальных вращающихся барабанах или колоколах. Процесс идет при комнатной температуре и плоскости тока 1…2 А/ дм² - без перемешивания и 3…5 А/дм² - при перемешивании электролита. Толщина цинковых покрытий 15…30 мкм.

Никелирования. Никелирование применяют для покрытия металлов – стали, меди, латуни, цинка, алюминия. Непосредственно никелем покрывают только медь и латунь а остальные металлы – только после предварительного меднения. Никель применяют в качестве защитного покрытия перед декоративном хромированием. С помощью никелирования повышают износостойкость трущихся деталей поверхностей деталей и восстанавливают их размеры.

А так же применяется Хромирование в авторемонтном производстве. Хромирование получило широкое распространение как для восстановления деталей и повышение их износостойкости, так и для декоративных и противокоррозионных целей.

Преимущества электролитического хрома: электролитический хром – металл серебристо- белого цвета с высокой микротвердостью 400…1200 МН/м² (в 1,5… 2,0 раза выше, чем при закалке ТВЧ), близкой к микротвердости корунда; обладает высокой износостойкостью, особенно в абразивной среде ( в 2 … 3 раза сравнению с закаленной сталью); устойчивостью в отношении химических и температурных воздействий, причем высокая коррозионная стойкость сочетание с красивым внешним видом; имеет низкий коэффициент трения (на 50% ниже, чем у стали и чугуна); высокую прочность сцепления покрытия с поверхностью детали.

Недостатки хромирование и хромового покрытия: низкий выход металла по току (8…42%); небольшая скорость отложения осадков (0,03% мм/ч); высокая агрессивность электролита; большое количество выделения ядовитых выделений, образующихся при электролизе; толщина отложения покрытия практически не превышает 0,3 мм; гладкий хром плохо удерживает смазочное масло.

Восстановления блока цилиндров, основные дефекты и способы их устранения.

Они, как правило, изготавливаются в виде отливки из чугуна ( блока двигателей Камаз из серого чугуна СЧ-1, ЯМЗ- из легированного чугуна и т. д.) и алюминиевых сплавов АЛ4 и АЛ9 (блок цилиндров двигателя ЗМЗ и др.)

Корпусные детали предназначены для крепления деталей агрегата, имеют тем самым: отверстия, отверстия для установки подшипников, втулок, вкладышей, валов, гильз, штифтов и резьбовых отверстия для крепления деталей; плоскости и технологические плоскости.

В процессе эксплуатации блок цилиндров подвергается химическому, тепловому и коррозионному воздействию газов и охлаждающей жидкости, механическим нагрузкам от переменного давления газ, динамическим нагрузкам, вибрации, контактным нагрузкам, влиянию абразивной среды и т. д.

При эксплуатации блока цилиндров возможно появление следующих характерных дефектов:

1. Механические повреждения- повреждение баз; Трещины на стенках и плоскостях разъемов, поверхностях под подшипники и на опорных поверхностях; забоины установочных, привалочных или стыковых поверхностей; обломы и пробоины частей картера; обломы шпилек; забитость или срыв резьбы; выпадение заглушек.

2. Нарушение геометрических размеров, формы и взаимного расположения поверхностей – износ посадочных и рабочей поверхностей, резьбы; кавитационный износ отверстий, через которые проходит охлаждающая жидкость; несоосность, неперпендикулярность, не цилиндричность и некруглость отверстий; коробление, деформация обработанных установочных, привалочных или стыковых поверхностей.

Дефекты корпусных деталей, которые устраняются с помощью слесарных операций:

Трещины –заделываем с помощью фигурных вставок; нанесение состава на основе: эпоксидной смолы с наложением металлической накладки и закреплением ее болтами; сваркой; сваркой с последующем герметизацией шва полимерным составом, с помощью фигурных вставок и эпоксидной смолы;

Повреждение и износ резьбовых отверстий – прогонкой метчиком, нарезание резьбы увеличенного размера, установкой ввертыша ( резьбовой пробки) и нарезанием резьбы нормального размера, нанесением полимерных материалов на резьбовую поверхности, установка резьбовых спиральных вставок;

Коробление привалочных поверхностей – шлифованием, фрезерование или шабрением.

Ослабление посадки и выпадение штифтов- развертыванием отверстий под штифты и установкой штифтов увеличенного размера( по диаметру)

Восстановление блока цилиндров начинается с удаления обломанных шпилек и болтов, повреждение резьбовых отверстий, а также устранения трещин и других повреждений, требующих применения сварочных операций и других, так как сварка может повлечь за собой коробление обработанных плоскостей деталей. Последовательность операций технологического процесса восстановление корпусных деталей приведена в таблице.

Содержание операции Оборудование
Удаление обломанных болтов и шпилек Сверлильный или электроискровой станок.
Подготовка трещин, пробоин, отверстий с сорванной резьбой и подготовка вставок к заварке Сверлильный станок, шлифовальная машинка с гибким шлангом
Заварка трещин, отверстий, приварка вставок Электросварочная установка
Заделка трещин и пробоин пластмассами Установка для заделки трещин пластмассами
Обработка сварочных швов, сверление, нарезание резьбы, цекование отверстий Шлифовальная машинка, сверлильный станок
Испытание швов на герметичность Стенд для гидравлического испытания
Обработка установочной плоскости отверстий Плоскошлифовальный, фрезерный или сверлильный станок
Обработка привалочных плоскостей Фрезерный станок
Предварительно растачивание посадочных мест под подшипники, втулки, ДРД, поверхности под покрытия Расточной станок
Окончательное растачивание посадочных мест под подшипники, втулки, ДРД То же
Запрессовка ДРД Пресс
Нанесение покрытий ( гальванических, полимерных и др.) Установка для нанесения покрытий
Предварительная обработка ДРД, гальванических, полимерных покрытий Расточной или шлифовальный станок
Окончательная обработка ДРД, гальванических, полимерных покрытий То же
Доводка точных внутренних поверхностей Хонинговальный станок

Отломанную часть болта, шпильки, оставшуюся в глубине резьбового отверстия, удаляют с помощью бора, экстрактора.

Проектирование основных участков АРП. Задание и последовательность проектирования

Генеральный план (генплан) АРТ отражает расположение на участке застройки (Территории предприятия) зданий и сооружений, складских (территории предприятия) зданий и сооружений, складских площадок, транспортных путей, зеленых насаждений, ограждений и других обьектов. Перечень размещаемых обьектов и их размеров должны быть установлины перед разработкой генплана. Наиболее важным является определение количества производственных корпусов и расположения вспомогательных (административно-бытовых) помещений.

Существуют рекомендации размещать разборочно-моечные производства в одном здании, а остальные – в другом с целью обеспечения чистоты в производственном корпусе. Однако более весомы противоположные рекомендации – по возможности блокировать цеха и помещения в одном здании, что позволяет снизить затраты на строительство зданий и прокладку инженерных коммуникаций.

У входа на территорию предприятия предусматривают площадку для стоянки легковых автомобилей из расчета десяти машино-мест на 100 работающих в двух смежных сменах при площади одного машино-места 25 м²

Генеральный план ремонтных предприятий выполняется, как правило, в масштабе 1: 500.

Задания АРП проектируют, как правило, с железобетонными колоннами. Оси колонн, определяющие в плане расположение их рядов, называют пролетам, в продольном – шагом колонн. Пролет L и шаг колонн t в метрах образуют сетку колонн, обозначаемую L* t. На чертежах компоновочных планов разбивочные оси направо и длинной стороне задания цифрами слева направо и по короткой- заглавными буквами русского алфавита снизу вверх.

Компоновочный план разрабатывают для каждого отдельно стоящего здания, а при использовании многоэтажных зданий – для каждого этажа. На нем указывают расположение производственных участков, складных и административно-бытовых помещений, тепловых пунктов, продольных и поперечных проездов. Обозначают габаритные размеры здания, сетку колонн с маркировкой разбивочных осей, наружные и внутренние стены и перегородки, подвалы и антресоли. На компоновочном плане показывают подъемно- транспортное оборудование, связанное с конструктивными элементами зданий (опорные и подвесные краны, лифты). Расстановку технологического оборудования на компоновочном плане не показывают. Исключением является обозначение расположения основных поточных линий, если это необходимо для обоснования принимаемого объемно – планировочного решения. На свободном поле чертежа показывают вертикальный разрез здания, а в пролетах с мостовыми кранами дополнительно указывают расстояние от пола до головки рельсов подкрановых путей. Компоновочные планы выполняют в масштабе 1: 400 или 1:200.

В зависимости от направления перемещения в процессе ремонта рамы ( для предприятий по ремонту полнокомплектных автомобилей) или базовой детали ( для предприятия по ремонту агрегатов) различают три компоновочные схемы: прямоточную, Г- образную и П- образную.

Преимуществами прямоточной схемы является прямолинейность и, соответственно, удобство перемещения базовой детали и других крупногабаритных и тяжелых деталей, минимальное пересечение транспортных потоков. Недостатки – наличие ограничений на длину разборочных и сборочных поточных линий, относительное увеличение дальности транспортирования деталей от мест разборки к местам сборки, затрудненность изоляции разборочно-моечного участка от других участков.

Применение Г- образной и П-образной схем позволяет боле эффективно изолировать разборочно-моечный участок от других участков, несколько сократить дальность транспортирования деталей, значительно ослабляет ограничения на длину разборочных и сборочных поточных линий ( особенно при П- образной схеме), однако не прямолинейность перемещения базовой детали и других крупногабаритных и тяжелых деталей вызывает повышенное пересечений транспортных потоков и трудности в их организации.

Разработку компоновочного плана начинают с выбора сетки колонн и определения габаритных размеров здания. Для одноэтажных зданий наиболее часто применяется сетка колонн 12*6 м , с которой и рекомендуют начать определение габаритных размеров здания. Исходя из принятой компоновочной схемы, задают число пролетов, регламентируя ширину здания. Длину здания определяются путем деления его площади на ширину. Рекомендуемые соотношения ширины и длины здания – от 1: 1,3 до 1:2. Добиться рекомендуемых соотношений можно , изменяя число пролетов, а при необходимости – и сетку колонн, выбирая ее из ряда 18*6 м , 18*12 м , 24*12 м. Размеры пролетов и шагов колонн могут быть и большими унификации изделий строительной индустрии.

Размещение в производственном корпусе производственных, складских и вспомогательных помещений удобно начать с определения расположения продольных магистральных проездов.

Нормы ширины проходов и проездов, м :

Проход для рабочих………………………………………………………………………………….2

Транспортный проезд при одностороннем движении электрокар и

электро - погрузчиков грузоподъемностью до 3 т…………………………………..3

То же при двухстороннем движении………………………………………………………4

Транспортный проезд при двухстороннем движении электрокар,

автопогрузчиков и электро – погрузчиков грузоподъемностью бо-

лее 3 тонн………………………………………………………………………………………………….5

Расположение в производственном корпусе производственных, складских и вспомогательных помещений должно удовлетворять следующим требованиям: расположение производственных участков основного производства должно соответствовать технологической последовательности выполнения работ при минимальном грузообороте; производственных участки вспомогательного производства следует располагать вблизи от обслуживаемыми ими участков основного производства; склады следует располагать вблизи от обслуживаемых ими производственных подразделений; изолировать производственные участки и склады от других помещений стенами следует только при необходимости, которая диктуется противопожарными и санитарными требованиями, а также требованиями сохранности материальных ценностей.

Литература

Карагодин В. И. Ремонт автомобилей и двигателей : Учеб. для студ. Сред. проф. заведений / В. И. Карагодин, Н. Н. Митрохин. – 2-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия» : Мастерство, 2002 г. – 496с

Пузанков А. Г. Автомобили: Устройство автотранспортных средств: Учебник для студ. Учреждений сред. проф. образования / Алексей Григорьевич Пузанков. – 2-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2005.- 560 с.

Стуканов В. А., Леонтьев К. Н. Устройство автомобилей: Учебное пособие.- М.: ИД «Форум» Инфра- М, 2006. – 496 с. –(Профессиональное образование).