Разработка технологического процесса восстановления ступицы заднего колеса автомобиля ГАЗ-24

Белорусский национальный технический университет

 

 

Автотракторный факультет

 

Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей»

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «Восстановительные технологии»

 

Тема: «Разработка технологического процесса восстановления ступицы заднего колеса автомобиля ГАЗ-24 »

 

Исполнитель: студент  АТФ, 4 курс

группа № 101457

Седун Дмитрий Николаевич

 

Руководитель: Казацкий Александр Васильевич

 

 

 

 

 

Минск 2011

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В процессе эксплуатации вследствие ряда неизбежных причин (износ, усталостное разрушение, деформация и др.) работоспособность деталей и узлов автомобиля периодически нарушается, поэтому возникает объективная потребность в ее восстановлении.

Создание основных деталей  автомобиля требует реализации достаточно сложных конструкторско-технологических решений, что связано с большими затратами трудовых ресурсов, овеществленного труда в виде инструмента и оснастки, черных и цветных металлов. Восстановление деталей позволяет использовать сохранившуюся их потребительскую стоимость в виде остаточной долговечности деталей. Восстановление деталей экономически обосновано: около четверти деталей ремонтного фонда изношены в допустимых пределах, а около половины могут быть использованы после восстановления при затратах 15-30% от цены новых деталей. Восстановление деталей сохраняет значительное количество материалов, энергии, труда, является более экологичным с точки зрения воздействия на природу и человека.

Восстановление деталей - основной источник эффективности  ремонтного производства и его основа. По ряду наименований важнейших наиболее металлоемких и дорогостоящих деталей (блоки двигателей, коленчатых валов, картеров коробок передач) вторичное потребление восстановленных деталей значительно больше, чем потребление новых запасных частей.

Себестоимость восстановления для большинства восстанавливаемых деталей не превышает 75% стоимости новых, а расход материалов в 15 - 20 раз ниже, чем на их изготовление. Высокая экономическая эффективность предприятий, специализирующихся на восстановлении автомобильных деталей, обеспечивает им конкурентоспособность в условиях рыночного производства.

Высококачественное восстановление работоспособности деталей автомобиля будет иметь место при использовании  оптимальных методов и средств  производства.

Целью данного курсового проекта является разработка технологическою процесса восстановления ступицы заднего колеса автомобиля ГАЗ-24. В процессе курсового проектирования необходимо решить ряд задач: разработать технические условия на дефектовку, рассмотреть возможные маршруты восстановления детали, для конкретного маршрута по каждому из дефектов выбрать наиболее рациональный способ восстановления, разработать технологическую карту восстановления детали разработать планировочное решение, а также осветить вопросы охраны труда, техники безопасности при выполнении данных работ и дать технико-экономическую оценку выполненному проекту.

 

1. Характеристика  условий работы детали и перечень  возможных дефектов

 

Ступица заднего колеса автомобиля ГАЗ-24 № 21Р-3103015 является вращающейся деталью подвески, на которую крепят колеса и тормозные барабаны. Ступина колеса обеспечивает установку колеса на мосту и дает возможность колесу вращаться. Ступица смонтирована на мосту с помощью конических роликовых подшипников. На ступице устанавливаются спаренные колеса и тормозной барабан.

Деталь представляет собой полый цилиндр с посадочными  поверхностями под два конических роликовых подшипника, с отверстиями  под болты крепления колеса, резьбой  под винты крепления тормозного барабана и резьбой под защитный колпак. Ступицу собирают с тормозным барабаном, в гнезда ступицы запрессовываю наружные кольца подшипников.

Ступица изготовлена  из ковкого чугуна КЧ35-10.

Рабочие поверхности  детали имеют твердость не более 149 НВ.

Ступица заднего колеса имеет сложную конструктивную форму. Работает в сложных условиях. Ступица автомобиля во время эксплуатации воспринимает ударные нагрузки и подвержена вибрации, в результате чего происходит изнашивание отверстия под наружное кольцо наружного подшипника, изнашивание отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника. Также происходит изнашивание отверстий под болты крепления колес, резьбы под винты крепления тормозного барабана и резьбы под защитный колпак.

В результате чрезмерных ударных нагрузок, превосходящих  предел прочности материала, на ступице могут образовываться трещины.

В процессе эксплуатации автомобиля в его деталях, в том  числе и в ступице, возникают  различные дефекты. К числу дефектов, характерных для ступицы колеса, относятся:

изменение размеров рабочих поверхностей ступицы, которые происходят в результате изнашивания детали.

механические повреждения, возникающие при воздействии  на деталь в процессе эксплуатации нагрузок, превышающих допустимые, а также вследствие усталости  материала (трещины).

Таким образом, основные дефекты ступицы заднего колеса:

1. Обломы или трещины;

2. Износ отверстия под наружное кольцо наружного подшипника;

. Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника;

. Износ отверстий под болты крепления колеса;

. Повреждение или износ резьбы под винты крепления тормозного барабана;

. Повреждение или износ резьбы подзащитный колпак.

. Технические  условия на дефектацию и способы  определения дефектов

 

При дефектации и сортировке деталей руководствуются техническими условиями, которые содержатся в руководствах по капитальному ремонту автомобиля.

Технические условия  на дефектовку и способы определения  дефектов ступицы заднею колеса автомобиля ГАЗ-24 представлены в таблице 1. Эскиз  детали, основные дефекты ступицы  заднего колеса, и возможные способы их устранения приведены в карте дефектовки детали на листе 1 графической части курсового проекта.

деталь ступица  дефект восстановление технологический

 

Таблица 1 - Карта  дефектовки ступицы заднего колеса автомобиля ГАЗ

			Ступица переднего колеса
			№ детали : 21Р-3103015
			Материал: отливка КЧ 35-10 ГОСТ 1215-79
Обозначение на эскизе	Наименование дефектов	Способ установления дефекта и измерительные инструменты	Размер, мм		Заключение и возможные  способы восстановления
			По рабочему чертежу	Допустимый без ремонта
-	Обломы или трещины	Осмотр Лупа складная ЛП-1	-	-	Браковать

1 Износ отверстия под кольцо внутреннего подшипника Калибр -пробка НЕ 71,99 ГОСТ 2015-84 или нутромер НИ 50-100-1 ГОСТ 868-82  71,99Наплавка вибродуговая

Наплавка в среде  защитного газа

Железнение

Постановка ДРД

2 Износ отверстия под кольцо наружного подшипника Калибр - пробка НЕ 61,99 ГОСТ 2015-84 или нутромер НИ 50-100-1 ГОСТ 868-82  61,99Наплавка вибродуговая

Наплавка в среде  защитного газа

Железнение

Постановка ДРД

3 Износ отверстий под болты крепления колеса Калибр - пробка НЕ 16,1 ГОСТ 2015-84 или нутромер. НИ 10-18-1 ГОСТ 868-82  16,1Заварить

ДРД
4	Повреждение или износ  резьбы под винты крепления тормозного барабана	Осмотр. Калибр-пробка резьбовой  НЕ М8-7Н Г0СТ18465-73	М8-5Н6Н	-	Калибровать. Заварить при  срыве или износе резьбы
5	Повреждение или износ резьбы подзащитный  колпак	Осмотр. Калибр - пробка резьбовой  НЕ M 64x1.5-7H Г0СТ18465-73	М64x1.5-5Н6H	-	Калибровать.

3. Возможные  маршруты восстановления детали

 

В курсовом проекте разработка процессов восстановления деталей  осуществляется по маршрутной технологии, что способствует рациональному  использованию оборудования, экономии энергоресурсов и исключению встречных потоков перемещения деталей по производственным участкам ремонтного предприятия.

Под маршрутной понимается технология, составленная на комплекс дефектов, а маршрутом называется последовательность выполнения технологических  операций при кратчайшем перемещении детали по цехам и участкам.

При разработке маршрутов  восстановления деталей следует  руководствоваться следующими принципами:

· сочетание дефектов в каждом маршруте должно быть действительным и базироваться на результатах исследования закономерностей появления дефектов данной детали;

· маршрут должен предусматривать технологическую взаимосвязь сочетании дефектов со способами восстановления;

· количество маршрутов восстановления должно быть минимальным;

· восстановление деталей по маршрутной технологии должно быть экономически целесообразным и учитывать технологическую необходимость и возможность восстановления отдельных поверхностей.

Сочетание дефектов ступицы  заднего колеса позволяет проводить  восстановлена по двум маршрутам.

Маршрут №1:

. Износ отверстий под болты крепления колеса - постановка ДРД;

. Износ отверстий под кольцо внутреннего подшипника - восстановление железнением;

. Износ отверстий под кольцо наружного подшипника- восстановление железнением.

Маршрут №2:

1. Износ отверстий под болты крепления колеса- постановка ДРД;

. Износ отверстий под кольцо внутреннего подшипника - восстановление железнением;

. Износ отверстий под кольцо наружного подшипника- восстановление железнением;

. Повреждение или износ резьбы под винты крепления тормозного барабана - заварит;

. Повреждение или износ резьбы под защитный колпак.

В данном курсовом проекте  проводится разработка восстановления ступицы колеса автомобиля ГАЗ-24 по маршруту №1.

4. Анализ возможных  способов восстановления по каждому  из дефектов, входящих в данный маршрут, и выбор рациональных способов

 

В настоящее время  существует достаточно большое число  проверенных на практике способов восстановления деталей, позволяющих вернуть работоспособность  изношенным и поврежденным деталям, однако не все из известных способов являются равноценными.

Чтобы повысить точность выбора технологии восстановления, целесообразно пользоваться следующей методикой. По чертежу  детали выбираем класс и группу, к которым относится деталь по конструктивно-технлогическим признакам. Ступица заднего колеса относится к деталям 2-го класса - полые цилиндры и 1 группе - ступицы колес, барабаны тормозов.

Для выбора конкретного способа  восстановления используются конструктивные и технологические характеристики деталей, учитывающие восемь наиболее важных признаков: форму, размеры, толщину покрытия, твердость поверхности, усталостную прочность материала детали, характер действующих нагрузок. на основании этих признаков определены возможные способы восстановления деталей и удельные показатели технического уровня технологии, экономической эффективности и технического уровня детали после восстановления, на основании которых и осуществляется выбор технологии. Результаты расчета эффективности способов восстановления приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Расчет эффективности  способов восстановления

№	Возможные способы восстановления	Удельные показатели на 1 дм2 поверхности					Относительный удельный показатель, способа, γ	Относительная долговечность, α	Значение интегрального  показателя, I
		W, кВт-ч	Q, кг	β, м2	T, чел.-ч	Cв, у.е.
1	Наплавка вибродуговая	1,8	0,1	3,0	0,29	0,5	0,370	0,98	0,38
2	Наплавка в среде  защитного газа	4,3	0,1	1,7	0,33	0,6	0,469	0,8	0,59
3	Железнение	15	0,2	4,5	0,28	0,5	0,858	0,91	0,94
4	Механическая обработка (кроме способа ремонтных размеров)	2,1	3,1	3,4	0,27	0,6	1,192	0,9	1,32

 

Относительный удельный показатель i-ого способа рассчитывается по формуле :

 

, (4.1)

 

где Wi, Qi, βi,Ti,Cвi - значение удельных показателей i-го способа восстановления;

∑Wn, ∑Qn, ∑βn, ∑Tn, ∑Cвn - сумма значений одноименных удельных показателей всех возможных способов восстановления.

 

;

;

;

;

 

Интегральный показатель i-го способа определяется по формуле: