Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

Скачать Курсовая работа на тему Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ бесплатно и без регистрации

Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

Аннотация к работе

В процессе эксплуатации автомобиля в результате воздействия на него целого ряда факторов (воздействие нагрузок, вибраций, влаги, воздушных потоков, абразивных частиц при попадании на автомобиль пыли и грязи, температурных воздействий и т. п.

) происходит необратимое ухудшение его технического состояния, связанное с изнашиванием и повреждением его деталей, а также изменением ряда их свойств (упругости, пластичности и др.). Изменение технического состояния автомобиля обусловлено работой его узлов и механизмов, воздействием внешних условий и хранения автомобиля, а также случайными факторами.

К случайным факторам относятся скрытые дефекты деталей автомобиля, перегрузки конструкции и т. п. Так, например, при производстве автомобильных деталей расходы на материалы и изготовление заготовок (отливок, поковок, штамповок) составляют 70…75 % их стоимости, а при восстановлении деталей в зависимости от способа восстановления эти затраты составляют 6…

8 %, так как заготовкой является сама деталь и при этом обрабатываются только те поверхности, которые имеют дефекты.Компрессор входит в состав пневматической тормозной системы автомобиля и предназначен для нагнетания воздуха в ресиверы, откуда через тормозной кран сжатый воздух подается к тормозным камерам колесных механизмов.

Устройство автомобильного компрессора во многом подобно устройству двигателя (за исключением самого процесса внутреннего сгорания) и по аналогии с двигателем компрессор имеет шатунно-поршневой и клапанный механизмы, систему охлаждения, смазки и питания атмосферным воздухом, устройства привода и регулирования давления.

Шатунно-поршневой механизм компрессора включает следующие основные детали: один или несколько цилиндров; поршень с поршневыми кольцами и шатун, соединенные поршневым пальцем; коленчатый вал, подшипники которого установлены в картере компрессора.

Все детали указанных механизмов компрессора, как правило, металлические: цилиндр изготавливается из чугуна; головка, картер, поршень — чугунные или алюминиевые; шатун — стальной или алюминиевый; коленчатый вал — стальной или чугунный; клапаны, их пружины и седла, поршневой палец — стальные.

Охлаждением компрессора решаются три задачи: — улучшение параметров рабочего цикла и повышение производительности компрессора, так как снижение температуры воздуха в цилиндре повышает его наполнение;Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов двигателя. Силы, действующие на коленчатый вал, складываются из сил давления газов и инерционных сил движущихся масс. Кроме износа шеек под подшипники коленчатые валы поступают в ремонт, имеют обычно износ резьбы под храповик-(в зависимости от конструкции вала), износы отверстий во фланце под болты крепления маховика, под установочные пальцы или направляющие шпильки, отверстия под шарикоподшипник ведущего вала. Все эти нагрузки и силы, действующие, на коленчатый вал приводят к проявлению дефектов и возникновению изнашивания. Сопутствующими видами износа являются молекулярно — механический и коррозионно-механические износы со всеми своими разновидностями, которые в зависимости от условий работы влияют на износ и при определенных условиях могут стать ведущими процессами износа.Детали после мойки и очистки подвергаются дефектации и сортировке на годные без восстановления, подлежащие восстановлению и подлежащие выбраковке изза невозможности их восстановления. К годным без восстановления относятся детали, износ которых лежит в пределах установленных допускаемых величин. Детали с износом выше допустимого, но не относящиеся к группе негодных, а также детали с повреждениями, поддающимися устранению, подлежат восстановлению и дальнейшему использованию. Детали, которые по техническим условиям на ремонт автомобиля в связи со сложностью повреждений не подлежат восстановлению, бракуются и направляются в утиль. При пневматическом испытании внутрь детали подают воздух под давлением 0,10-0,15 МПА и погружают ее в ванну с водой.Шатунную шейку можно восстановить тремя способами: обработка в ремонтный размер, осталивание и наплавка (приварка). Деталь устанавливают в центрах или патроне, a сварочная головка с роликами плотно прижимает ленту (проволоку) посредством пневмоцилиндров. Преимущества способа: высокая производительность процесса (в 2,5 раза превосходит вибродуговую наплавку); малое тепловое воздействие на деталь (не более 0,3 мм); небольшая глубина давления; незначительный расход материала (в 4…5 раз превосходит вибродуговую наплавку); возможность получения не-Ялавленного металла с любыми свойствами; благоприятные санитарно-производственные условия работы сварщика, a недостаток — ограниченность толщины наплавленного слоя и сложность установки. Твердость, износостойкость и прочность сцепления ленты с деталью зависят от марки стали ленты. Обработка поверхностей детали по

План

1. Введение 2. Описание детали, условия работы коленчатого вала 3. Дефектация деталей 4. Обоснование способа восстановления детали 5. План технологических операций на устранение дефекта 6. Расчеты режимов резания и нормы времени по операциям 7. Расчет приспособления 8. Проект производственного участка

9. Список литературы

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля в результате воздействия на него целого ряда факторов (воздействие нагрузок, вибраций, влаги, воздушных потоков, абразивных частиц при попадании на автомобиль пыли и грязи, температурных воздействий и т. п.) происходит необратимое ухудшение его технического состояния, связанное с изнашиванием и повреждением его деталей, а также изменением ряда их свойств (упругости, пластичности и др.). Изменение технического состояния автомобиля обусловлено работой его узлов и механизмов, воздействием внешних условий и хранения автомобиля, а также случайными факторами.

К случайным факторам относятся скрытые дефекты деталей автомобиля, перегрузки конструкции и т. п. Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля при его эксплуатации является изнашивание, пластические деформации, усталостные разрушения, коррозия, а также физико-химические изменения материала деталей (старение). Восстановление изношенных и поврежденных деталей является важным резервом экономии трудовых и материальных ресурсов. Стоимость восстановления деталей значительно ниже стоимости их изготовления. Так, например, при производстве автомобильных деталей расходы на материалы и изготовление заготовок (отливок, поковок, штамповок) составляют 70…75 % их стоимости, а при восстановлении деталей в зависимости от способа восстановления эти затраты составляют 6…8 %, так как заготовкой является сама деталь и при этом обрабатываются только те поверхности, которые имеют дефекты. Затраты на восстановление деталей в зависимости от их конструктивных особенностей и степени изношенности составляют 10…50 % стоимости новых деталей. При этом чем сложнее деталь и, следовательно чем дороже она в изготовлении, тем ниже относительные затраты на ее восстановление. Восстановление деталей является крупным резервом обеспечения автомобильной техники запасными частями, расходы на которые в настоящее время составляют 40…60 % себестоимости КР автомобилей. Расширение номенклатуры восстановления деталей позволяет уменьшить потребность в производстве запасных частей.

Повышение надежности отремонтированных автомобилей (агрегатов) зависит от качества восстановления деталей.

В настоящее время авторемонтное производство располагает современными способами восстановления, обеспечивающими послеремонтные ресурсы деталей на уровне, близком к ресурсам новых.

Для восстановления работоспособного состояния узлов и агрегатов необходимо восстановление первоначальной посадки в сопряжениях.

Источник: https://studres.ru/product/razrabotka-tekhnologicheskogo-protsessa-vosstanovleniya-kolenchatogo-vala-kompressora-kamaz

Разработка технологии восстановления коленчатого вала компрессора

Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

     где d – диаметр шейки вала, мм;

            K=0,03 мм для рамовых и 0,05 для мотылевых шеек.

     Существуют специальные скобы, приспособления и способы определения износа рамовых шеек без подъема вала с подшипников.

     Для измерения рамовых шеек из гнезд выкатывают вкладыш и, установив ножки по диаметру рамовой шейки, определяют ее размер по расстоянию между ножками. Установив стрелку индикатора закрепленного на ножке, на ноль, проверяют размеры остальных шеек вала.

         Существует несколько способов проверки:
         m0 = 500[(a1+b2)-(a2+b1)]/l
         где l – расстояние между лунками, мм;
                a1,b1,a2,b2- расстояния измеренные от лунок до поверхности мотылевых шеек при двух положениях мотыля.

     Таблица 2 – Классификация повреждений коленчатого вала и методы их восстановления

     №     Возможные дефекты           Способ  установления дефекта и средства контроля     Рекомендации  по устранению дефекта
1Обломы и трещиныВизуальный осмотрБрак
2Изгиб валаСтенд контроля прогибаПравить
3Износ шатунных шеек СкобаШлифовать под ремонтный размер
4Износ коренных шеекСкобаШлифовать под ремонтный размер
5Износ поверхностей под шарикоподшипник и шестерню  Нанесение покрытия
6Износ торцов щек  шатунных шеекНанесение покрытия
    • 2.6 Технология восстановления коленчатого вала компрессора

         2.6.1 Восстановление коленчатого вала

         Характерными дефектами коленчатых валов двигателей являются деформации, дефекты рабочих шеек (износ, задиры, риски), трещины и поломки. Трещины и поломки валов возникают как в шейках, так и в щеках. Причиной трещин и поломок являются усталостные напряжения.

         Деформации коленчатых валов устраняют правкой (механической, термической или термомеханической), дефекты рабочих шеек (эллиптичность, конусообразность, бочкообразность, задиры и др.

    ) – механической обработкой (проточкой с последующим шлифованием). В некоторых случаях (при текущих ремонтах) для удаления небольших по размерам дефектов применяют ручную опиловку, калибровку и шлифование шеек.

    Все операции, связанные с ликвидацией трещин, согласовывают с Регистром.

         Коленчатые валы в цеховых условиях обрабатывают, как правило, на токарно-винторезных станках. Используют также специализированные круглошлифовальные станки.

    Существует два способа протачивания рамовых шеек на токарно-винторезных станках: при выпрямленной оси коленчатого вала и при свободно упруго изогнутой оси под действием собственной массы вала.

    Наиболее распространен первый способ, хотя он и более трудоемок из-за работ по регулированию и поддерживанию в прямолинейном положении вала на станке. Второй способ может быть применен без ущерба для точности обработки рамовых шеек только в том случае, если коленчатый вал обладает достаточной жесткостью.

    Причем понятие «достаточная жесткость» здесь является весьма условным, устанавливаемым экспериментально. Только получив, допустим, положительные результаты на одном из коленчатых валов серийных двигателей, можно распространить этот способ на остальные валы. Это и ограничивает возможность применения второго способа обработки.

         В случае протачивания рамовых шеек при выпрямленной оси (первый способ) вал устанавливают на станке в таком положении, при котором его ось совмещается с осью станка (линией, проходящей через передний и задний центры станка). Для этого одним концом вал  устанавливают в патрон станка, другим – на люнет у задней бабки .

    Под средние шейки подводят один-два промежуточных люнета  (у шестиколенчатого вала подводят, как правило, два люнета). С помощью кулачков патрона и люнета у задней бабки совмещают оси крайних рамовых шеек с осью станка.

    Перемещением промежуточных люнетов добиваются совмещения осей средних рамовых шеек с осью станка путем регулирования упругих раскепов.

         Величины упругих раскепов на щеках кривошипов косвенно отражают положение средних шеек и зависит от положения средних люнетов (в данном случае упругие раскепы должны быть не более 0,02…0,03 мм).

    У жестких валов вместо упругих раскепов контролируют расстояния осей средних рамовых шеек до станины станка, снимая замеры по индикатору на стойке.

    Стойку 5 с индикатором при замерах устанавливают на станину станка в районе проверяемой шейки и при поперечном перемещении ее снимают замер от верхней образующей шейки.

         При втором способе протачивания рамовых шеек (по методу инж.  
    Н. Ф.

    Рукавишникова) положение средних шеек фиксируют так же, как и в предыдущем случае, промежуточными люнетами, но их подводят до соприкосновения с шейками при определенном упруго изогнутом положении вала, например, при положении, когда после закрепления в патроне и центровки на крайнем люнете вал устанавливают первым кривошипом от патрона в ВМТ.

         После установки вала на станок сначала протачивают на средних шейках базовые пояски под люнеты, поочередно перенося промежуточные люнеты на соседние шейки.

    Затем окончательно устанавливают промежуточные люнеты (в первом случае с регулировкой раскепов в пределах 0,02…0,03 мм) и последовательно протачивают рамовые шейки, начиная обычно с шейки у патрона станка.

    После протачивания проверяют биение шеек и, если оно не превышает 0,03…0,05 мм, в той же последовательности их шлифуют. Для шлифования часто применяют шлифовальные машинки, которые закрепляют на суппорте токарно-винторезного станка.

         Мотылевые (шатунные) шейки протачивают с помощью центросместителей или специальных резцовых головок. С центросместителями протачивают шатунные шейки небольших коленчатых валов.

    Концы вала в этом случае вставляют в специальные оправки – центросместители, которые позволяют совместить осевую линию соответствующей шатунной шейки с осью токарно-винторезного станка. После этого валу сообщают вращение относительно оси обрабатываемой шейки и ее протачивают и шлифуют.

    При протачивании шатунных шеек средних и крупных коленчатых валов используют резцовые головки. Устанавливают резцовую головку на направляющие каретки суппорта (после проточки рамовых шеек) и центруют ее по соответствующей шатунной шейке.

    Сообщая резцедержателю головки вращения и продольную подачу всей головке, протачивают шейку, а затем шлифуют, заменяя резцедержатель на шлифовальную головку.

         Шатунные шейки коленчатого вала подвержены более интенсивному изнашиванию, чем рамовые.

    Поэтому иногда у коленчатого вала главного двигателя шатунные шейки достигают предельного износа, а рамовые находятся в хорошем состоянии. В этом случае прибегают к ручной калибровке шатунных шеек.

    Часто эту операцию выполняют в судовых условиях, не поднимая коленчатый вал с подшипников, если габарит картера двигателя позволяет производить работы.

         Шатунные шейки калибруют следующим образом. Опиливают шейку личными напильниками до выведения эллиптичности, конусообразности и бочкообразности с контролем по микрометрической скобе. При этом проверяют (а при необходимости и устраняют) непараллельность и перекос осей шатунной шейки и коленчатого вала.

    По размеру опиленной шейки растачивают подготовленный калибр, который представляет собой разъемную втулку, равную по длине шатунной шейке. Калибр отливают обычно из легкого алюминиевого сплава и собирают на болтах. В разъем перед расточкой устанавливают набор прокладок толщиной 0,5…1 мм, так как в процессе калибровки приходится уменьшать диаметр калибра.

    Дальнейшую калибровку шейки ведут с проверкой по микрометрической скобе и по калибру на краску.

         2.6.2 Выбор метода восстановления коленчатого вала компрессора

         Наиболее часто встречающимся дефектом является износ шатунных и 

    коренных шеек, царапины, задиры, деформацию отверстий во фланцах соединений у валов.

         Исходя из величины износа, геометрической формы дефектных поверхностей, их физико-механических свойств рассмотрим следующие возможные способы устранения данных дефектов: перешлифовка в ремонтный размер; железнение; хромирование; наплавка в среде углекислого газа; вибродуговая наплавка, наплавка под слоем флюса с последующей механической обработкой, вибродуговая наплавка в водокислородной среде, наплавка под легирующим флюсом по оболочке    

         Таблица 3 — Выбор рациональных способов устранения дефектов.

    Наименование дефектаНаименование конкурентных способов устранения дефектов
    Износ коренных и шатунных шеекПерешлифовка в ремонтный размер*
      Железнение*
      Хромирование
    Наплавка под легирующим флюсом по оболочке *
    Вибродуговая наплавка

         1. Шлифовка под ремонтные размеры

         Один из часто применяемых способов восстановления работоспособности коленчатых валов. Преимущества этого способа в его технологической простоте.

    Из оборудования требуется наличие кругло-шлифовального станка и типовой оснастки к нему. Но у этого способа имеется и ряд недостатков.

    Потеря взаимозаменяемости деталей, потребность в деталях (вкладыши) с ремонтными размерами, наличие складских площадей под них.

         2. Вибродуговая наплавка в жидкости

         При этом способе качество наплавленного металла зависит от многих факторов и резко ухудшается при изменении режимов наплавки и химического состава электродной проволоки.

    Поэтому даже при хорошо отлаженном процессе восстановления на шейках чугунных коленчатых валов часто встречаются поры и трещины.

    Количество пор увеличивается по глубине слоя, поэтому восстановленные коленчатые валы шлифуют лишь до третьего ремонтного размера, а затем выбраковывают. Усталостная прочность коленчатых валов, восстановленных вибродуговой наплавкой в жидкости, снижается на 35–40%.

    Однако благодаря двукратному запасу прочности в эксплуатации наблюдается незначительное количество их поломок. Но применение этого способа наплавки для восстановления коленчатых валов из-за значительного снижения усталостной прочности становиться не приемлемым.

         3. Вибродуговая наплавка в водокислородной среде

         При этом способе восстановления наплавленный металл имеет структуру троостита, переходящую в сорбитообразный перлит с твердостью слоя 42–48 HRC.

    Сведений об усталостной прочности чугунных коленчатых валов, восстановленных наплавкой в водокислородной среде, не имеется.

    В целом эксплуатационные свойства таких валов изучены не достаточно, но из-за низкой в сравнении с высокопрочным чугуном износостойкости наплавленного металла этот способ наплавки не может быть рекомендован к повсеместному использованию.

         4. Однослойная наплавка под флюсом

         Наиболее распространенным способом наплавки деталей судового оборудования является наплавка электродной проволокой под флюсом, обеспечивающая высокое и стабильное качество наплавленного металла, которое достигается за счет надежной защиты сварочной ванны от воздействия кислорода и азота воздуха, однородности наплавляемого металла по химическому составу и сохранения постоянства геометрических параметров наплавляемого валика; наплавленный металл получается без трещин и пор с гладкой поверхностью и плавным переходом от валика к валику. При данном способе наплавки отпадает необходимость в защите глаз и лица сварщика и несколько уменьшается количество выделяемых в процессе наплавки вредных газов, что улучшает условия труда. Процесс наплавки легко контролировать и регулировать.

         Для наплавки применяли проволоку разных марок, в том числе пружинную 2 класса ГОСТ 1071–81, ОВС, НП-30ХГСА, Св-08, Св-10Х13, Св-12ГС ГОСТ 792–67 и другие.

    Наплавку производили под флюсами АН-348-А, ОСЦ-45, АН-15, АН-20 ГОСТ 9087–81 без примешивания и с примешиванием к флюсу графита, феррохрома, ферромарганца, ферромолибдена, алюминиевого порошка и других компонентов для получения наплавленного металла мартенситной структуры с твердостью 56–62 HRC без пор и трещин.

    Наплавку производили при разном шаге, прямой и обратной полярности, разных напряжений дуги и индуктивности сварочной цепи, скорости подачи электродной проволоки и вращения детали.

         5. Наплавка в среде углекислого газа

         Шейки коленчатых валов наплавляются проволокой разных марок, в том числе Нп-2Х13, ОВС, Св-12ГС, Нп-30ХГСА, Св-08 и другими. Во всех случаях структура наплавленного металла была неудовлетворительной, в слое имелись поры и трещины.

    Наименьшее количество дефектов на поверхности шеек получается при наплавке проволокой Нп-2Х13, наплавленный металл при этом имеет структуру аустенита с карбидной сеткой и неравномерную по длине твердость, колеблющуюся от 51–60 HRC. Износ шеек коленчатых валов, наплавленных в углекислом газе проволокой Нп-2Х13, был больше не наплавленных шеек.

    Усталостная прочность при этом способе снижается на 45–50%. Из-за указанных недостатков такую наплавку применять нецелесообразно.

         6. Плазменная металлизация

         Среди новых технологических процессов большой интерес для процесса восстановления деталей представляет способы нанесения металлопокрытий с использованием плазменной струи в качестве источника тепловой энергии. Наиболее перспективным способом восстановления деталей нанесением износостойких металлопокрытий является плазменное напыление с последующим оплавлением покрытия.

    При этом в металле оплавленного покрытия доля основного металла минимальна. Покрытие обладает высокой износостойкостью, без пор и трещин. Процесс является высокопроизводительным. Недостатком этого способа является высокие начальные капиталовложения в оборудование.

    В нынешних условиях при отсутствии оборотных средств у предприятий этот недостаток не позволяет рекомендовать способ к повсеместному использованию.

         7. Наплавка под легирующим флюсом по оболочке

         Сущность способа заключается в следующем. Деталь обертывают металлической оболочкой из листовой стали, плотно прижимают оболочку к поверхности детали с помощью специального приспособления и сваркой в среде углекислого газа прихватывают ее в стыке. После удаления приспособления производят автоматическую наплавку детали под флюсом по металлической оболочке непосредственно.

         Вывод: вследствие перечисленных причин наиболее рациональным способом является восстановление наплавкой под флюсом с последующей слесарно-механической обработкой.

    Так как этот способ обеспечивает высокое и стабильное качество наплавленного металла, которое достигается за счет надежной защиты сварочной ванны от воздействия кислорода и азота воздуха, однородности наплавляемого металла по химическому составу и сохранения постоянства геометрических параметров наплавляемого валика; наплавленный металл получается без трещин и пор с гладкой поверхностью и плавным переходом от валика к валику. При данном способе наплавки отпадает необходимость в защите глаз и лица сварщика и несколько уменьшается количество выделяемых в процессе наплавки вредных газов, что улучшает условия труда. Процесс наплавки легко контролировать и регулировать.

         2.6.3 Технологический процесс восстановления коленчатого вала   компрессора наплавкой под слоем флюса

         1 Подготовить вал:

          1.1 Промыть коленчатый вал в растворе температуре 80-90°С.

          1.2 Коленчатый вал обезжирить раствором Na+калинированная сода+ тринитрийфосфат+стекло натриевое, жидкое.

         1.3 Коленчатый вал высушить сжатым воздухом в специальной камере с вентиляцией.

         2 Произвести магнитную дефектоскопию для определения дефектов вала и их расположение.

         2.1 Определить трещины магнитным дефектоскопом МД-50П [14].

         Режимы: ток намагничивания 1500 А, метод намагничивания – циркулярный, характер тока – мгновенный.

         3 Шлифовать (черновое шлифование) шейки под наплавку.

         Оборудование: станок круглошлифовальный 3В423.

         Приспособление: круг шлифовальный – ПП 900х50х305

         Режим шлифования

         Окружная скорость:

         Шлифовального круга, м/с____________________25–35

         Шлифуемой поверхности, м/мин_____________18–25 (рамовые шейки)

         18–25 (шатунные шейки)

         Поперечная подача круга, мм/м:

         Черновое шлифование__________________________0,02–0,03

         Чистое шлифование_____________________________0,003–0,06

         Продольная подача, мм/об______________________7–11

         4 Осуществить предварительный нагрегрев вала до температуры 2500 С.

         5 Произвести наплавку коленчатого вала под слоем флюса.

         Исходные данные для наплавки:

         Наплавку будем производить проволокой Нп – 30ХГСА под слоем вы-сококремнистого марганцевого флюса марки АН-348-А.

         Таблица 4 – Химический состав наплавочной проволоки.

    ЭлементС ,%Si,%Mn,%Cr,%Ni,%P,%S,%
    Не  более
    0,27-0,350,9-0,120,8- 1,10,8- 1,10,40,030,03

         Таблица 5 – Режим автоматической наплавки под слоем флюса.

    Параметр Значение 
    Температура нагрева, 0С 150 – 200
    Диаметр электрода, мм1,6
    Сила  тока, А 150-180
    Напряжение, В 26-29
    Скорость  наплавки, м/ч 16-20
    Шаг наплавки, мм3 – 3,5

         6 Произвести высокий отпуск при температуре 500-550°С в течении 1-2 часов.

         7 Шлифовать (черновое шлифование) шейки вала после наплавки.

         Оборудование: станок круглошлифовальный 3В423.

         Приспособление: круг шлифовальный – ПП 900х50х305

          Режим шлифования

         Окружная скорость:

         Шлифовального круга, м/с____________________25–35

         Шлифуемой поверхности, м/мин_____________18–25 (рамовые шейки)

         18-25 (шатунные шейки)

         Поперечная подача круга, мм/м:

         Черновое шлифование__________________________0,02–0,03

         Чистое шлифование_____________________________0,003–0,06

         Продольная подача, мм/об______________________7–11 

          8 Произвести магнитную дефектоскопию.

          Проверить качество наплавленного слоя; поры, раковины, трещины и шлаковые включения не допускаются; на бракованных шейках отшлифовать металл и наплавить новый.

         9 Шлифовать (чистовое шлифование) шейки вала.

         Оборудование: станок круглошлифовальный 3В423.

         Приспособление: круг шлифовальный – ПП 500 ´ 40 ´ 203 ГОСТ 2424-67

         10 Упрочнить шейки ультразвуковым инструментом.

         Оборудование: станок токарно-винторезный 1К62 модернизированный, т.е. с приспособлением для УЗУ.

         Режим работы:

         число оборотов……………………..123

         скорость вращения детали V=0,33…0,99 об/мин,

         подача, мм/об. Sпр=0,12…0,15 мм/об.

         То=3.4 мин.

         11 Провести контроль согласно техническим требованиям на выдачу коленчатого вала из восстановления.              

         2.7 Сборка компрессора

         Сборку следует точно выполнять по рекомендациям и указаниям заводских инструкций.

    Сборка должна производиться с помощью специального инструмента и приспособлений в последовательности, приведенной в инструкции по эксплуатаций и уходу за компрессором.

    Сборка ТК допускается после устранения всех дефектов на деталях и составных частях, выявленных во время дефектации, приведения в норму всех зазоров, выполнения всех требований Регистра, подготовки всех деталей и составных частей к сборке.

         Сборке ТК должна предшествовать очистка всех посадочных мест на корпусе, продувка всех составных частей (кроме подшипниковых узлов и масляных насосов) сухим сжатым воздухом. Особое внимание должно быть обращено на чистоту каналов подвода воздуха к щелевым уплотнениям.

         Масляные полости корпуса должны быть тщательно очищены от смолистых отложений, продуктов окисления и других видов загрязнения при помощи керосина (ГОСТ 18499-73) и протерты чистыми салфетками с подрубленными концами. Сборку надо вести доброкачественными (бездефектными) деталями. 

           Порядок сборки зависит от конструкции компрессора, однако имеются и общие приемы, характерные для всех или для отдельных групп компрессора. Сначала обычно собирают отдельные узлы и проверяют сопряжение деталей.

         Шатунно-поршневая группа в сборе с коленчатым валом проверяется на перпендикулярность образующей поршня к оси вала. Для этого имеется приспособление в виде угольника. Перекос определяется просветом между одной из сторон угольника и поршнем.

    Толщина прокладок и затяжка шатунных болтов должны обеспечить необходимый линейный мертвый зазор. Шатун должен легко проворачиваться на шейке вала от руки, но не от собственного веса.

    При повторной сборке шатунные болты необходимо зашплинтовать новыми шплинтами.

          Правильность сборки компрессора проверяется во время его обкатки.

         2.8 Требования безовасности

    Источник: https://www.turboreferat.ru/transport/razrabotka-tehnologii-vosstanovleniya-kolenchatogo-vala/14075-76627-page2.html

    Технологический процесс восстановления коленчатого вала компрессора двигателя КАМАЗ, количество деталей в партий 30 шт

    Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ
    ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 8Следующая ⇒

    3.1. Краткое назначение и описание, устройства и условий работы деталей.

    Коленчатый вал, подлежащий восстановлению, расположен в пневмо компрессоре двигателя КАМАЗ.

    Коленчатый вал имеет посадочное место для шкива, который крепиться шпоночным соединением и гайкой, коренные шейки и шатунные шейки.

    По условиям работы, на коленчатый вал, воздействуют множество сил: Скручивающиеся силы, срез, смятие и т.д..

    На валу имеются коренные шейки и шатунные шейки, которые снашиваются и подлежат восстановлению.

    Выбор заготовки и определение размеров.

    Для рассматриваемого случая, этот пункт не выполняется.

    Разработка рационального технологического процесса.

    Исходя из дефектов детали, рекомендуемых способов, их устранения, а также дополнительных Т.У. , предоставленных на рабочем чертеже, целесообразно, выбрать следующую последовательность на восстановление детали:

    005 Слесарная: Калибровать резьбу.

    010 Наплавочная: Вибродуговая наплавка.

    015 Токарная: Точить поверхность.

    020 Шлифовальная: Шлифовать поверхность.

    025 Шлифовальная: Шлифовать поверхность.

    030 Фрезерная: Фрезеровать шпоночный паз под углом 180º.

    3.4. Разработка карт эскизов.

    Для разработки карт эскизов я выбираю 4 дефекта :

    1. повреждение резьбы.

    2. износ поверхности под шестерню

    3. износ шатунных шеек

    4. износ шпоночного паза по ширине

    Выбор необходимого оборудования, технологической оснастки и расчет технической нормы времени.

    С использованием разработанных эскизов, выбранные операции разбиваются на переходы, для каждой операции, определяются приспособления, оборудование и инструмент:

    Для слесарной операции:

    Инструмент – плашка М32*1.5- 6q ГОСТ РФ 9740-71

    Контрольно-измерительный инструмент — Штангенциркуль (ШЦ1)

    Приспособление – слесарные тиски.

    Для наплавочной операции:

    Станок – Переоборудованный токарно – винторезный станок 16К20

    Приспособления –

    а)наплавочная головка УАНЖ-5А ГОСТ РФ 9235-32

    б)электромагнитный вибратор ОКС6569 ГОСТ РФ 9453-56

    в)центросместитель. ГОСТ РФ 2424-75

    Контрольно-измерительный инструмент-Штангенциркуль (ШЦ1)

    Для токарной операции:

    Станок — токарно-винторезный станок 16К20

    Режущий инструмент- резец проходной – упорный ,ГОСТ18877-83.

    Контрольно-измерительный инструмент-Штангенциркуль (ШЦ1)

    Для шлифовальной операции:

    Станок – круглошлифовальный станок ЗУ153

    Приспособление – Центросместитель ГОСТ РФ 2424-75

    Контрольно-измерительный инструмент-Штангенциркуль (ШЦ1)

    Для фрезерной операции:

    Станок- горизонтально-фрезерный станок 6Р81г

    Режущий инструмент – Фреза ГОСТРФ 9304-69

    Контрольно-измерительный инструмент-Штангенциркуль (ШЦ1)

    Расчет технической нормы времени производится следующим образом:

    Слесарная операция:

    Установка А

    005 Заготовительная

    На установку и снятие Тв=0.38 мин. [ Л-5, табл.106]

    Слесарная

    Основное и вспомогательное время на: Калибровать резьбу М32*1,5 6q.

    Тв= 0.30 [Л-5 табл.107]

    То=0.51 мин. [Л-5 табл.114]

    Вычисляем оперативное время по формуле:

    Топ.=То+ Тв

    Топ.1=0,51+0.30=0,81мин.

    Вычисляем дополнительное время по формуле:

    Тдоп=(Топ х К):100

    Тдоп1= (0.81 х 8): 100 =0.06 мин.

    . Вычисляем штучное время по формуле:

    Тшт.= То+ Тв+ Тдоп

    Тшт1= (0.51+0,30+0.06)=0.87 мин.

    Наплавочная операция :

    Установка Б

    010 Заготовительная.

    На установку и снятие: Тв= 1 мин.

    Тв= 1 мин [ Л-5 табл.145.]

    То= 0,59 мин. [Л-5 табл.149.]

    Вычисляем оперативное время по формуле:

    Топ= То+Тв= 0.65+1=1,65 мин.

    Вычисляем дополнительное время по формуле:

    Тдоп=(Топ х К):100 = (1,65 х 15):100=0.24 мин.

    Вычисляем штучное время по формуле:

    Тшт.= То+ Тв+ Тдоп= (0,59+1+0,24)=1,83 мин.

    Шлифовальная операция:

    Установка В

    015 Заготовительная.

    На установку и снятие: Тв= 0,9 мин.

    Тв= 0,9 мин [ Л-5 табл.145.]

    То= 0,6 мин. [Л-5 табл.149.]

    Вычисляем оперативное время по формуле:

    Топ= То+Тв= 0.6+0,9=1,5 мин.

    Вычисляем дополнительное время по формуле:

    Тдоп=(Топ х К):100 = (1,5 х 6):100=0.09 мин.

    Вычисляем штучное время по формуле:

    Тшт.= То+ Тв+ Тдоп= (0,6+0,9+0,09)=1,59 мин

    Оформление операционных карт

    Все данные , полученные в результате расчета по операциям ,заносятся в операционные карты соответствующих форм. Необходимо учесть ,что значения подач (S), частоты вращения (n) и скорости резания (V), приведенные в методическом пособии (12) для станочных работ , являются теоретическими .

    В маршрутно-операционные карты следует заносить фактические значения этих режимов. Для этого необходимо произвести перерасчет, который осуществляется следующим образом.

    Приняв, теоретические значения режимов по методическому пособию (12),находят их ближайшие значения по паспортным данным станков, приведенных в приложении(1) этого пособия, после чего производят перерасчет по формулам:

    Наплавочная операция :

    nф = 1000 * Vф / п * д = 1000 * 2,826 / 3,14 * 36 = 25

    Vф = п * Д * nф = 3,14 * 36 * 25 / 1000 = 2,826

    Токарная операция 015:

    nФ = 1000 * Vф / п * Д = 1000 * 88.16 / 3.14 * 35.1 = 800

    Vф = п * Д * nф = 3,14 * 35.1 * 800 / 1000 = 88.17

    Шлифовальная операция 020:

    nФ = 1000 * Vф / п * д = 1000 * 59,34 / 3,14 * 30 = 630

    Vф = п * Д * nф = 3,14 * 30 * 630 / 1000 = 59,34

    Шлифовальная операция 025:

    nФ = 1000 * Vф / п * д = 1000 * 55,88 / 3,14 * 28,25 = 630

    Vф = п * Д * nф = 3,14 * 28,25 * 630/ 1000 = 55,88

    Где:

    ⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

    Рекомендуемые страницы:

    Источник: https://lektsia.com/3x76bd.html

    Курсовая работа: Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

    Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ
    sh: 1: per-page=30: not found

    Задняя выходная часть вала (хвостовик) — часть вала соединяющаяся с маховиком или массивной шестернёй отбора основной части мощности.

    Противовесы — обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна.

    Материал и способы получения заготовок для коленчатых валов

    Коленчатые валы изготовляют из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникельмолибденовых, и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наибольшее применение находят, стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для тяжело нагруженных коленчатых валов дизелей-40ХНМА, 18ХНВА и др.

    Заготовки стальных коленчатых валов средних размеров в крупносерийном и массовом производстве изготовляют ковкой в закрытых штампах на молотах или прессах при этом процесс получения заготовки проходит несколько операций. После предварительной и окончательной ковки коленчатого вала в штампах производят обрезку облоя на обрезном прессе и горячую правку в штампе под молотом.

    В связи с высокими требованиями механической прочности вала большое значение имеет расположение волокон материала при получении заготовки во избежание их перерезания при последующей механической обработке.

    Для этого применяют штампы со специальными гибочными ручьями.

    После штамповки перед механической обработкой, заготовки валов подвергают термической обработке — нормализация — и затем очистке от окалины травлением или обработкой на дробеметной машине.

    Литые заготовки коленчатых валов изготовляют обычно из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием. Полученные методом прецизионного литья (в оболочковых формах) валы по сравнению со “штампованными” имеют ряд преимуществ, в том числе высокий коэффициент использования металла. В литых заготовках можно получить ряд внутренних полостей при отливке.

    Припуск на обработку шеек чугунных валов составляет не более 2,5 мм на сторону при отклонениях по 5-7-му классам точности. Меньшее колебание припуска и меньшая начальная неуравновешенность благоприятно сказываются на эксплуатации инструмента и “оборудования” особенно в автоматизированном производстве.

    Коленчатые валы отливают в оболочковые формы в горизонтальном положении. Если в одной форме отливают два вала, заливку металла производят через общий литник.

    Правку валов производят после нормализации в горячем состоянии в штампе на прессе после выемки заготовки из печи без дополнительного подогрева.

    Характеристика условия работы коленчатых валов

    Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, передается на трансмиссию автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов двигателя. Силы, действующие на коленчатый вал, складываются из сил давления газов и инерционных сил движущихся масс.

    Особенно большие силы возникают в момент выключения сцепления. Основными неисправностями валов являются износ опорных шеек из-за повреждения вкладышей или деформация — искривление вала из-за перегрева. В результате этого увеличиваются зазоры в подшипниках, в то время как условия смазки ухудшаются, естественный износ шеек наблюдается при больших нагрузках на двигатель автомобиля.

    Кроме износа шеек под подшипники коленчатые валы поступают в ремонт, имеют обычно износ резьбы под храповик-(в зависимости от конструкции вала), износы отверстий во фланце под болты крепления маховика, под установочные пальцы или направляющие шпильки, отверстия под шарикоподшипник ведущего вала.

    Все эти нагрузки и силы, действующие, на коленчатый вал приводят к проявлению дефектов и возникновению изнашивания.

    На рисунке приведены виды изнашивания, способствующие разрушению поверхности коленчатых валов и других немаловажных деталей и агрегатов в автомобилях.

    Виды изнашивания

    Процесс изнашивания деталей сопровождается сложными физико-химическими явлениями и многообразием влияющих на него факторов. В зависимости от материала и качества поверхности сопряженных деталей, характера контакта, нагрузки скорости относительно перемещения процесс изнашивания протекает различно.

    Ведущим процессом разрушения является механическое изнашивание, в которое входит абразивный и усталостный износ.

    Сопутствующими видами износа являются молекулярно — механический и коррозионно-механические износы со всеми своими разновидностями, которые в зависимости от условий работы влияют на износ и при определенных условиях могут стать ведущими процессами износа.

    ГОСТ 16429-70 установлены три группы изнашивания в машинах: механическое, малекулярно-механическое и каррзионно-механическое. Рассмотрим механическое изнашивание и его подвиды, потому, что анализируемая нами деталь больше всего подвергается факторам присущих для механического износа.

    Из приведенных видов изнашивания коленчатым валам характерно абразивное изнашивание схватывание и коррозионно-механическое и усталостный износ. Например, абразивное изнашивание является подвидом механического износа. Абразивное изнашивание получается в результате режущего или царапающего действия твердых тел и частиц.

    При этом протекание изнашивания не зависит от проникновения абразивных частиц на поверхности трения. Изменение размеров деталей при абразивном изнашивании зависит от ряда факторов: материала и механического свойства деталей, режущих свойств абразивных частиц, удельного давления и скорости скольжения при трении.

    По своей природе и механизму протекание абразивного изнашивания близко подходит к явлениям, имеющим место при резании металлов, отличаясь специфическими особенностями- геометрией абразивных частиц и малым сечением стружки.

    Абразивное изнашивание широко распространено при трении деталей машин, особенно работающих в абразивной среде, а также при трении деталей, восстановленных различными способами наплавки, металлизация, хромирование, железнения.

    На разрушение поверхности коленчатого вала очень сильно влияет усталостное изнашивание, которое возникает при трении, качении, и отчетливо проявляется на рабочих плоскостях. Разрушение поверхностных слоев происходит вследствие возникших микроскопических трещин, которые по мере работы развиваются в одиночные и групповые трещины и впадины.

    Глубина трещин и впадин зависит от механических свойств металла деталей, величины удельных давлений при контакте и размера контактных поверхностей. Абразивному изнашиванию на коленчатых валах, прежде всего, подвергаются шатунные и коренные шейки и вкладыши подшипников скольжения. Также на износ поверхности коленчатого вала очень сильно влияет усталостный износ.

    Усталостный износ- особый тип разрушения поверхности вызванный повторно действующими циклами напряжения, амплитудное значение которого не превышает предела упругости материала. При усталостном изнашивании трущихся деталей возникает микропластические деформации сжатия и упрочнения поверхностных слоев металла.

    В результате упрочнения возникают остаточные напряжения сжатия. Повторно-переменные нагрузки превышающие предел текучести металла при трении качения, вызывают явления усталости, разрушающие поверхностные слои.

    Разрушение поверхностных слоев происходит в следствии возникших микро и макроскопических трещин, которые по мере работы развиваются в одиночные и групповые углубления и впадины. Глубина трещин и впадин зависит от механических свойств металла деталей, величины удельных давлений при контакте и размера контактных поверхностей.

    Рассмотрим молекулярно-механическое и коррозионно-механическое изнашивание которые играют не маловажную роль при износе вала.

    Молекулярно-механическое изнашивание в результате одновременного механического воздействия и молекулярных или атомарных сил. В число этого изнашивания относится изнашивание при заедании в результате схватывания глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность.

    Коррозионно-механическое изнашивание происходит при трении материала вступившего в химическое взаимодействие со средой. Коррозионно-механическим видам изнашивания относятся окислительное изнашивание и изнашивание при фретинг-коррозии.

    При эксплуатации коленчатого вала очень часто происходит возникновение износа схватыванием.

    Износ схватыванием первого рода возникает при отсутствии смазки и защитной пленки окислов при трении с малыми скоростями и удельными давлениями, превышающими предел текучести металла в местах действительного контакта.

    Схватывание происходит в результате большой пластической деформации поверхностных слоев металла и образования металлических связей между контактными участками поверхностей.

    Схватывание второго рода возникает при трении скольжения с большими скоростями относительного перемещения и значительными удельными давлениями, при интенсивном повышении температуры в поверхностных слоях трущихся металлов и их пластичности. При схватывании происходят не допустимые повреждения трущихся поверхностей в результате возникновения металлических связей их деформации и разрушения с отделением частиц налипания и намазывания поверхности контактов.

    3. Дефектация деталей

    Виды дефектации

    Детали после мойки и очистки подвергаются дефектации и сортировке на годные без восстановления, подлежащие восстановлению и подлежащие выбраковке из-за невозможности их восстановления.

    К годным без восстановления относятся детали, износ которых лежит в пределах установленных допускаемых величин.

    Детали с износом выше допустимого, но не относящиеся к группе негодных, а также детали с повреждениями, поддающимися устранению, подлежат восстановлению и дальнейшему использованию.

    Детали, которые по техническим условиям на ремонт автомобиля в связи со сложностью повреждений не подлежат восстановлению, бракуются и направляются в утиль. Работы по дефектации сортировке деталей оказывают большое влияние на эффективность авторемонтного производства, а также на качество и надежность отремонтированных автомобилей.

    Дефектацию начинают с внешнего осмотра детали. При внешнем осмотре обнаруживают значительный износ, задиры, трещины, обломы, пробоины, коррозию, вмятины и т. п. Для выявления скрытых трещин в корпусных деталях (блок цилиндров, головка блока и пр.) их подвергают гидравлическому или пневматическому испытанию.

    При гидравлическом испытании корпусную деталь устанавливают на стенд и герметизируют заглушками наружные отверстия, после чего во внутренние полости детали насосом нагнетают воду до давления 0,3— 0,4 МПа. Течь воды показывает местонахождение трещины.

    При пневматическом испытании внутрь детали подают воздух под давлением 0,10—0,15 МПа и погружают ее в ванну с водой. Пузырьки выходящего воздуха указывают место расположения трещины.

    Пневматическое испытание применяют при проверке на герметичность топливных баков, трубопроводов и др.

    Для выявления скрытых дефектов в деталях, изготовленных из стали (например валов), наиболее широкое применение нашел метод магнитной дефектоскопии.

    Для обнаружения дефектов этим методом деталь сначала намагничивают, затем посыпают сухим магнитным порошком или поливают суспензией, состоящей из смеси керосина и трансформаторного масла (1:1).

    При наличии на детали трещины магнитный порошок будет притягиваться ее краями и границы трещины обрисуются. После контроля детали размагничивают.

    Наибольшее внимание при контроле и сортировке деталей уделяется определению геометрических размеров и формы их рабочих поверхностей. При этом используют как универсальный измерительный инструмент (штангенциркули, микрометры, индикаторные нутромеры, микрометрические штихмасы и др.), так и калибры.

    Источник: https://cwetochki.ru/ref-kursovaia-rabota-razrabotka-tekhnologicheskogo-protsessa-vosstanovleniia-kolenchatogo-vala-kompressora-kamaz.html?page=3&per-page=30

    Рефераты, курсовые работы, дипломы. Транспорт. Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

    Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

    1

    Министерство образования и науки Российской Федерации

    Федеральное государственное образовательное учреждение

    среднего профессионального образования

    (ФГОУ СПО )

    ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

    к курсовому проекту КП-Т41.190604-ПЗ

    Специальность 190604

    Тема проекта:

    Выполнил студент

    4 курс, ТОРА-41 Иванов С.Д.

    Проверил преподаватель

    Кириллов В.И.

    ИЖЕВСК 2011

    1. Введение

    2. Описание детали, условия работы коленчатого вала

    3. Дефектация деталей

    4. Обоснование способа восстановления детали

    5. План технологических операций на устранение дефекта

    6. Расчеты режимов резания и нормы времени по операциям

    7. Расчет приспособления

    8. Проект производственного участка

    9. Список литературы

    1. Введение

    В процессе эксплуатации автомобиля в результате воздействия на него целого ряда факторов (воздействие нагрузок, вибраций, влаги, воздушных потоков, абразивных частиц при попадании на автомобиль пыли и грязи, температурных воздействий и т. п.) происходит необратимое ухудшение его технического состояния, связанное с изнашиванием и повреждением его деталей, а также изменением ряда их свойств (упругости, пластичности и др.).

    Изменение технического состояния автомобиля обусловлено работой его узлов и механизмов, воздействием внешних условий и хранения автомобиля, а также случайными факторами.

    К случайным факторам относятся скрытые дефекты деталей автомобиля, перегрузки конструкции и т. п.

    Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля при его эксплуатации является изнашивание, пластические деформации, усталостные разрушения, коррозия, а также физико-химические изменения материала деталей (старение).

    Восстановление изношенных и поврежденных деталей является важным резервом экономии трудовых и материальных ресурсов. Стоимость восстановления деталей значительно ниже стоимости их изготовления.

    Так, например, при производстве автомобильных деталей расходы на материалы и изготовление заготовок (отливок, поковок, штамповок) составляют 70…75 % их стоимости, а при восстановлении деталей в зависимости от способа восстановления эти затраты составляют 6…

    8 %, так как заготовкой является сама деталь и при этом обрабатываются только те поверхности, которые имеют дефекты. Затраты на восстановление деталей в зависимости от их конструктивных особенностей и степени изношенности составляют 10…50 % стоимости новых деталей.

    При этом чем сложнее деталь и, следовательно чем дороже она в изготовлении, тем ниже относительные затраты на ее восстановление.

    Восстановление деталей является крупным резервом обеспечения автомобильной техники запасными частями, расходы на которые в настоящее время составляют 40…60 % себестоимости КР автомобилей. Расширение номенклатуры восстановления деталей позволяет уменьшить потребность в производстве запасных частей.

    Повышение надежности отремонтированных автомобилей (агрегатов) зависит от качества восстановления деталей.

    В настоящее время авторемонтное производство располагает современными способами восстановления, обеспечивающими послеремонтные ресурсы деталей на уровне, близком к ресурсам новых.

    Для восстановления работоспособного состояния узлов и агрегатов необходимо восстановление первоначальной посадки в сопряжениях.

    2. Описание детали, условия работы коленчатого вала

    автомобиль коленчатый вал компрессор

    Назначение и условия работы компрессора

    Компрессор входит в состав пневматической тормозной системы автомобиля и предназначен для нагнетания воздуха в ресиверы, откуда через тормозной кран сжатый воздух подается к тормозным камерам колесных механизмов.

    Компрессор работает в жестком температурном режиме, который выражается в нагревании его как в процессе работы по сжиманию воздуха, так и со стороны работающего двигателя.

    Детали компрессора работают в условиях повышенного трения, воспринимают знакопеременные динамические нагрузки, нагрузки от сил давления воздуха при его сжатии. Также компрессор подвергается воздействию внешней агрессивной среды: пыли, влаги, и т.д.

    Устройство автомобильного компрессора во многом подобно устройству двигателя (за исключением самого процесса внутреннего сгорания) и по аналогии с двигателем компрессор имеет шатунно-поршневой и клапанный механизмы, систему охлаждения, смазки и питания атмосферным воздухом, устройства привода и регулирования давления.

    Шатунно-поршневой механизм компрессора включает следующие основные детали: один или несколько цилиндров; поршень с поршневыми кольцами и шатун, соединенные поршневым пальцем; коленчатый вал, подшипники которого установлены в картере компрессора.

    Клапанный механизм состоит обычно из автоматических клапанов, перемещающихся под действием давления воздуха в цилиндре, и их пружин. В компрессорах обычно применяются плоские пластинчатые металлические клапаны: впускной и выпускной (нагнетательный). Седло впускного клапана бывает расположено в цилиндре или в головке, седло выпускного — в головке.

    Все детали указанных механизмов компрессора, как правило, металлические: цилиндр изготавливается из чугуна; головка, картер, поршень — чугунные или алюминиевые; шатун — стальной или алюминиевый; коленчатый вал — стальной или чугунный; клапаны, их пружины и седла, поршневой палец — стальные.

    Питание компрессора атмосферным воздухом обязательно производится с очисткой через фильтр. Для этой цели используется воздушный фильтр двигателя или собственный автономный фильтр компрессора.

    Охлаждением компрессора решаются три задачи:

    — улучшение параметров рабочего цикла и повышение производительности компрессора, так как снижение температуры воздуха в цилиндре повышает его наполнение;

    — снижение термонагруженности деталей компрессора, находящихся в контакте с нагретым сжатым воздухом (цилиндр, поршень, головка цилиндров, клапаны и их пружины и т. п.), и тем самым повышение долговечности этих деталей;

    — уменьшение температуры находящегося на стенках цилиндра смазочного масла, вследствие чего улучшаются физико-химические характеристики масла и предотвращается образование нагара.

    Система охлаждения компрессора может быть воздушной, водяной или смешанной.

    В первом случае охлаждение наиболее нагреваемых деталей компрессора (цилиндра и головки) осуществляется за счет наличия на их поверхности большого числа ребер.

    Во втором случае головка и верхняя часть цилиндра имеют водяные рубашки, в которые подается вода от системы охлаждения двигателя. При смешанном охлаждении головка охлаждается водой, а цилиндр имеет ребра для воздушного охлаждения.

    Эффективность водяного охлаждения значительно выше, чем воздушного. Вследствие этого поверхность теплоотдачи при воздушном охлаждении должна быть в 20-30 раз больше, чем при водяном.

    Так как достичь этого при существующих конструктивных ограничениях практически невозможно, нагрев компрессора с воздушным охлаждением на 20-50 °С выше, чем с водяным.

    Разница в температуре сжатого воздуха при этом достигает 35-70 °С.

    Смазкой компрессора решаются следующие функции:

    — уменьшение трения между движущимися деталями и тем самым снижение потребляемой компрессором мощности двигателя;

    — уменьшение температуры деталей компрессора, что особенно важно для цилиндра, поршня и поршневых колец;

    — повышение (за счет масляной пленки) уплотнения между поршнем и цилиндром;

    — защита деталей компрессора от коррозии.

    В автомобильном компрессоре имеются различные виды трущихся подвижных соединений. Для них используют смазку разбрызгиванием из масляной ванны в картере или принудительную смазку от системы смазки двигателя.

    Для регулирования давления в приводе после повышения его до заданного уровня подача сжатого воздуха от компрессора отключается.

    Ранее некоторое распространение имели компрессоры, не отключаемые совсем.

    У этих компрессоров степень сжатия была выбрана такой, что давление в цилиндре равнялось максимальному давлению в приводе и при его достижении подача сжатого воздуха в привод прекращалась (один и тот же объем воздуха многократно сжимается, в цилиндре).

    В этом случае не было необходимости в регуляторе, но компрессор работал постоянно в режиме нагрузки, что значительно снижало его долговечность и увеличивало расходы на техническое обслуживание.

    Компрессор автомобиля КамАЗ — двухцилиндровый, с рядным расположением цилиндров, питание атмосферным воздухом осуществляется от воздушного фильтра двигателя, охлаждение водяное, смазка принудительная от системы смазки двигателя, привод — шестеренный от распределительных шестерен двигателя. Компрессор установлен в развале цилиндров двигателя и крепится на переднем торце блока распределительных шестерен.

    Компрессор имеет блок цилиндров 19, головку 17, крепящуюся к блоку с помощью восьми шпилек, и картер 9, закрытый снизу нижней крышкой 25, а сзади — крышкой 23. В картере 9 на двух шарикоподшипниках 8 вращается коленчатый вал 7.

    В переднем торце коленчатого вала установлен уплотнитель 4, поджимаемый пружиной 5 к штуцеру, по которому по трубке подводится масло от системы смазки двигателя под давлением 1-5 кгс/см . На коленчатом валу 7 установлены шатуны 11, связанные с поршнем 16 при помощи плавающих пальцев 14.

    От осевого перемещения пальцы в бобышках поршня фиксируются упорными кольцами. На головке поршня установлены два компрессионных кольца, на юбке одно маслосъемное. В верхней части блока 19 расположены седла пластинчатых впускных клапанов.

    Впускные клапаны толщиной 1 мм прижимаются к седлам пружинами и удерживаются от бокового смещения направляющими. В головке блока 17 установлены пластинчатые нагнетательные клапаны толщиной 1,4 мм, которые прижимаются к своим седлам пружинами.

    Верхняя часть блока и головка компрессора имеют водяную рубашку и охлаждаются водой или антифризом, подводимыми к блоку из системы охлаждения двигателя.

    Масло к шатунным подшипникам компрессора, имеющим сталебаббитовые съемные вкладыши, поступает через уплотнитель 4 по каналам, выполненным в щеках коленчатого вала 7. Коренные шарикоподшипники 8, поршневые пальцы 14 и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием. Избыток масла через сливное отверстие в нижней крышке картера 9 компрессора стекает по трубке в масляный картер двигателя.

    Компрессор здесь не имеет разгрузочного устройства, его отключение происходит при открытии атмосферного клапана регулятора давления, который соединяет нагнетательную магистраль компрессора с атмосферой.

    Основные требования к компрессорам — это достаточная производительность, а также минимальная потребляемая мощность, минимальное количество масла в сжатом воздухе, малые габариты и масса, бесшумность работы, достаточная долговечность и минимальная трудоемкость технического обслуживания.

    Производительность компрессора (количество сжатого воздуха, подаваемое компрессором в тормозной привод за 1 мин и приведенное к атмосферному давлению) и потребляемая им мощность зависят от рабочего объема компрессора, давления в приводе и частоты коленчатого вала.

    Производительность компрессора прямо пропорциональна частоте коленчатого вала и обратно пропорциональна давлению в приводе, а потребляемая мощность прямо пропорциональна обоим этим параметрам. Следует отметить, что в практике эксплуатации компрессор проверяется обычно только на производительность.

    В качестве критерия оценки производительности применяется давление сжатого воздуха, создаваемое компрессором в сосуде, из которого воздух выпускается в атмосферу через тарированное отверстие (дроссель).

    Компрессор должен создавать в воздушном баллоне, имеющем сообщение с атмосферой через дроссель диаметром 1,6 мм и длиной 3 мм, давление не ниже 6 кгс/см .

    Количество масла в воздухе, подаваемом компрессором, определяется следующим образом: на расстоянии 50 мм от торца выпускного штуцера устанавливается экран из бумаги, не поглощающей масло (например, калька). При частоте коленчатого вала, близкой к максимальной,

    1

    Источник: https://referat.xyz/referat/transport/223203/1

Refy-free
Добавить комментарий