Проектирование оптимальной технологии восстановления гильз цилиндров ДВС на примере Ford Transit 2.4 TDCi

Введение 8
1. Особенности конструкции гильз цилиндров 11
2. Основные дефекты и причины возникновения 17
2.1 Износ внутренней поверхности цилиндров 17
2.2 Кавитационное изнашивание 19
2.5 Износ посадочных поясков гильзы 24
3. Выбор способа восстановления гильз 25
3.1 Правка гильзы 25
3.2 Восстановление размеров посадочных поясков 26
3.3 Устранение неисправностей опорного буртика 28
3.4 Восстановление внутренней поверхности 30
3.4.1 Растачивание под ремонтный размер 31
3.4.2 Шлифование внутренней поверхности 35
3.4.3 Электроимпульсное нанесение покрытий 37
3.4.4 Восстановление электролитическими покрытиями 39
3.4.5 Гальваномеханический способ восстановления 43
3.4.6 Восстановление термопластическим деформированием 44
3.4.7 Способ постановки ремонтных втулок 47
4. Конструктивная разработка 49
4.1 Устройство и работа приспособления для восстановления гильз гальваномеханическим способом 49
4.2 Принцип действия приспособления 52
4.3 Расчет приспособления 52
4.3.1 Расчет времени осаждения металла 52
4.3.2 Определение усилия зажатия гильзы 53
4.3.3 Расчет валов 55


4.3.4. Расчет необходимого момента завинчивания резьбы 55
4.3.5 Расчет болтов на растяжение 56
4.3.6 Расчет крышки на изгиб 57
4.4 Восстановление гильз Двигатель Ford Transit 2.4 TDC. 59
4.4.1 Описание мотора 59
4.5 Технология восстановления блоков цилиндров 61
4.6 Определим параметры расточной операции (расточка посадочных мест под гильзы цилиндров) 62
4.7 расчет количества ремонтных рабочих, рабочих мест, фонда времени и количества оборудования. 63
4.7.1 Расчет количества рабочих 63
4.7.2 Расчёт количества рабочих мест 12
5. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта 13
5.1. Расчет инвестиций 13
5.2. Расчет себестоимости гильзы цилиндров 15
5.2.8 Расходы на участок 18
5.3.Определение отпускных цен на восстановленные гильзы цилиндров 21
5.4.Оценка эффективности инвестиций 22
5.5.Расчет критических объемов производства 24
6. Охрана труда 11
6.1 Меры безопасности при ремонте гильз ДВС 11
6.1.1 Общие вопросы безопасности труда 11
6.1.2 Мероприятия по обеспечению нормальных санитарно-технических условий 12
6.1.3 Мероприятия по обеспечению безопасности оборудования 14
Заключение 19
Список используемой литературы 20

Весь текст будет доступен после покупки

О надежности и долговечности машины судят обычно по стабильности рабочих характеристик, заложенных в ней при изготовлении. В условиях эксплуатации стабильность рабочих характеристик двигателя может нарушаться вследствие многих причин, вызывающих неисправности его механизмов и систем. Неисправности могут возникнуть в результате нарушения регулировок, устранимых в процессе эксплуатации, или вследствие естественного износа деталей сопряжений, не устранимого простой регулировкой.
Долговечность, как правило, определяется естественным износом сопрягаемых деталей, в основном износостойкостью таких сопряжений, как гильза цилиндра – поршень, поршневое кольцо – канавка поршня, поршневой палец – бабышка поршня, поршневой палец – втулка шатуна, шейки коленчатого вала – подшипники, клапан – гнездо клапана в головке цилиндров.
Поддержание коэффициента технической готовности на высоком уровне в значительной мере определяется степенью удовлетворения их потребностей в запасных частях.
Обеспечение потребностей предприятий по эксплуатации и ремонту техники в запасных частях осуществляется за счет изготовления и восстановления деталей. В этих условиях большое внимание должно уделяться экономному использованию материальных средств, развитию работ по восстановлению деталей. При этом в 5 – 8 раз сокращается объем технологических операций по сравнению с изготовлением новых одноименных изделий. Стоимость восстановления, как правило, на 30 – 50% ниже затрат на производство новых аналогичных изделий.

Весь текст будет доступен после покупки

Поверхность блока цилиндров используется в качестве рабочей только в некоторых автомобильных и тракторных двигателях с небольшим диаметром цилиндра. У большинства современных двигателей жидкостного охлаждения цилиндр, где перемещается поршень, выполняется в виде мокрой гильзы, омываемой снаружи охлаждающей жидкостью, либо в виде сухой гильзы, устанавливаемой по всей длине цилиндра или в верхней его части, где наблюдается максимальный износ (рис. 1.1).


Рисунок 1.1. Гильзы блока цилиндров
а, б-Сухие ; в, г –мокрые

Гильза занимает среди теплонапряженных деталей двигателя особое место как по выполняемым функциям, так и по предъявляемым к ней требованиям. Обеспечение только одной прочности гильзы, несмотря
на всю важность этого требования, недостаточно для длительной и надежной работы двигателя. [3]
Сухие гильзы толщиной 2–4 мм (рис. 1.1, а, б) запрессовывают или устанавливают с зазором 0,01–0,04 мм. Небольшая толщина сухих гильз обусловливает при их применении экономию качественных материалов, однако повышенное термическое сопротивление контактной поверхности между гильзой и блоком ухудшает теплоотвод от цилиндра в охлаждающую жидкость. Вследствие этого в форсированных двигателях, как правило, применяют мокрые гильзы-втулки, обеспечивающие лучшую теплопередачу и легко заменяемые в случае повреждения. Кроме того, при их использовании упрощается литье блока цилиндров. Однако жесткость блока уменьшается, появляется дополнительная возможность для развития кавитационных явлений в полости охлаждения в результате повышенных вибраций мокрых гильз.
В зависимости от способа установки в блоке цилиндров можно выделить гильзы, опирающиеся буртом на верхнюю плиту блока, и так называемые подвесные, когда гильза, соединенная с крышкой цилиндра относительно тонкими шпильками, образует с последней узел, закрепляемый в корпусе основными силовыми шпильками.
Первый вид гильз наиболее распространен и применяется в двигателях всех типов. Конструкция гильзы должна обеспечить, с одной стороны, невысокий уровень напряжений от монтажных усилий и газовой нагрузки, а с другой – умеренный уровень температур и температурных напряжений.
В автомобильных и тракторных дизеляхприменяют мокрые гильзы, отливаемые из чугуна, с верхним опорным фланцем (см. рис. 1.1, в, г и рис. 1.2). Опорная площадь фланца, ограниченная диаметрами D1и D2, составляет 8–15% площади поршня. При этом давление от сил затяжки шпилек, крепящих головку цилиндра к блоку, на кольцевой поверхности (Dt– D2) не должно превышать 380–420 МПа для чугунных и 140–180 МПа для алюминиевых блоков. С увеличением разности D2– D1повышается напряжение изгиба в верхнем поясе. Высота hфланца составляет 7–10% диаметра цилиндра D.


а) б) в)
Рисунок 1.2. Способы опирания гильзы цилиндра в блоке:
а – верхним опорным поясом; б, в-нижним опорным поясом

Для повышения герметичности газового стыка на фланце втулки выполняют кольцевой буртик шириной 2–5 мм, выступающий над плоскостью блока на величину S, достигающую 0,15 мм и зависящую от типа уплотняющей прокладки и диаметра цилиндра. Основное усилие приходится на зону выступающего буртика, где контактное давление достигает 145–200 МПа и часто неравномерно распределено по окружности. В результате этого искажается форма рабочей поверхности цилиндра и снижается работоспособность цилиндро-поршневой группы, увеличивается расход масла. [1]
В некоторых карбюраторных двигателях, где меньше усилия, действующие на втулку, ее опорный фланец иногда значительно смещают от верхней плоскости блока (рис. 1.2, б, в). При этом уменьшается температура верхней части втулки и соответственно поршневых колец.
Внутреннюю поверхность цилиндра, внутри которой перемещается поршень, называют зеркалом цилиндра. Эту поверхность подвергают закалке с нагревом токами высокой частоты для повышения износостойкости и долговечности и тщательно обрабатывают для уменьшения трения при движении в цилиндре поршня с кольцами. Гильзы в блок цилиндров устанавливают так, чтобы охлаждающая жидкость не проникала в них и в поддон, а газы не прорывались из цилиндра. Предусмотрена возможность изменения длины гильз в зависимости от температуры двигателя. Для фиксации вертикального положения гильзы имеют специальный бурт для упора в блок цилиндров и установочные пояса. Мокрые гильзы в нижней части уплотняют резиновыми кольцами, размещаемыми в канавках блока цилиндров, в канавках гильз, или медными кольцевыми прокладками, устанавливаемыми между блоком и опорной поверхностью нижнего пояса гильзы (рис. 1.1, г). Для правильной установки в блоке и сохранения формы при работе гильзу центрируют по двум направляющим поясам, при этом диаметр верхнего пояса несколько больше, чем нижнего, в котором для обеспечения удлинения гильзы при работе предусматривается зазор 0,05–0,13 мм по свободной посадке. Верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока цилиндров на 0,02 – 0,15 мм, что способствует лучшему обжатию прокладки головки блока и надежному уплотнению гильзы, блока и головки блока. [3]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Безбородов И.А. Основы производства и ремонт автомобилей. Методологические основы проектирования технологических процессов восстановления и упрочнения деталей машин: Методическое пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2006. - 130 с.
2. Вердашкин Б.Н. и др. Станочные приспособления. - М.: Машиностроении, 1984. - 1200 с.
3. Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учеб. Для видов. В.Е. Канарчук, А.Д. Чилиринец зр. - М.: Транспорт, 1995. - 303 с.
4. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах. Под ред. М.А. Шлугера. - М.: Машиностроение, 2003.
5. Дарко А.В., Шпиро Р.С. Сопротивление материалов: 5-ое издание. - М.: Высшая школа, 1989.
6. Двигатели ЗМЗ-24Д. Руководство по капитальному ремонту: РК-200-РСФСР-2/1-20064-93 / Минист. автомоб. трансп. РСФСР. - КТБ Авторемонт, Митинский филиал. - М.: ГОСНИТИ, 1993. - 250 с.
7. Дюмин И.Е. Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей. - М.: Транспорт, 1999.
8. Дюмин И.Е. Ремонт автомобилей / И.Е. Дюмин, Г.Г. Трегуб; под ред. И.Е. Дюмина. - М.: Транспорт, 1998. - 280 с.
9. Ждановский Н.С., Николаенко А.В. Надежность и долговечность автотракторных двигателей. - М.: КолосС, 2001.
10. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2004.

Весь текст будет доступен после покупки