Организация технологического процесса ремонта гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-130

Производственный процесс ремонта машин — это совокупность действий людей и орудий труда производства, выполняемых в определенной последовательности и обеспечивающих возвращение работоспособности изношенным механизмам, деталям, машинам утраченной ими при эксплуатации.

Производственный процесс на ремонтном предприятии охватывает все этапы ремонта машин, агрегатов или деталей: организационно-технические, снабженческие, технологические и другие. Они относятся также к подразделениям предприятия, к цеху, отделению или участку. Различают производственный процесс, например разборочно-моечного участка, механического, сборочного и другие.

Ремонтный процесс служит для того, чтобы снизить трудовые и денежные затраты на изготовление новых деталей или для замены не целого агрегата, а ее вышедшей из строя детали или узла.

В процессе эксплуатации машины неизбежно выходят из строя по причине изнашивания и других повреждений деталей. Расходы на ремонт и техническое обслуживание тракторов и автомобилей за период эксплуатации в несколько раз превышается их стоимость. Производственные мощности предприятий, занятых ремонтом тракторов, почти в четыре раза больше чем мощности предприятий по их изготовлению. Трудоемкость ремонта и технического обслуживания тракторов и автомобилей за период работы до списания во много раз превышает трудоемкость изготовления новых.

1. Общая часть

Автомобиль ЗИЛ-130 оборудован рулевым управлением с гидравлическим усилителем, объединенным с рулевым механизмом в один агрегат. Рулевое управление автомобиля ЗИЛ-130, в соответствии с рисунком 1, включает рулевой механизм 10 с гидроусилителем рулевого привода, масло к которому подается насосом 1. Движение от рулевого колеса к рулевому механизму передается через два карданных шарнира 8, карданный вал 9 и вал рулевого колеса, проходящего внутри рулевой колонки 5.

У рулевого механизма автомобиля ЗИЛ-130 поршень-рейка 5 одновременно является поршнем гидроусилителя и рейкой рулевого механизма, которая находится в зацеплении с зубчатым сектором 29 вала 37 рулевой сошки. Водитель с помощью рулевого колеса через вал и карданную передачу вращает винт 7, по которому на циркулирующих шариках 10 перемещается шариковая гайка 8.

Рисунок 1 — Рулевой механизм автомобиля ЗИЛ 130

Вместе с гайкой вдоль винта перемещается поршень-рейка 5, поворачивающая зубчатый сектор 29 вала сотки. Зазор в зацеплении зубьев рейки и сектора можно регулировать, смещая в осевом направлении вал сошки, так как зубья имеют переменную по длине толщину. В картер 4

рулевого механизма и в отверстие его боковой крышки 30 запрессованы бронзовые втулки 39, в которых вращается вал сошки.

При сборке рулевого механизма вначале в винтовые канавки шариковой гайки 8 и винта 7, в желоба 9 закладывают шарики 10, а затем гайку закрепляют установочными винтами 28, которые раскернивают. Шарики, выкатывающиеся при повороте винта с одного конца гайки, возвращаются к другому ее концу по двум штампованным желобам 9, вставленным в отверстия паза винтовой канавки шариковой гайки 8.

Картер рулевого механизма снизу закрыт крышкой 1. Неподвижные соединения рулевого механизма уплотнены резиновыми кольцами 2, 14, 27 и 31. Резиновый сальник 40, защищенный упорным кольцом 41, уплотняет вал сошки. Винт 7 уплотнен в промежуточной крышке 12 и в поршне-рейке 5, а последний в картере 4 чугунными разрезными кольцами 11. Для уплотнения винта в верхней крышке установлен резиновый сальник 24 с упорным 22 и замочным 23 кольцами. Металлические частицы, попадающие в масло, залитое в картер рулевого механизма, улавливаются магнитом пробки 38.

Соединение рулевого колеса с рулевым механизмом осуществляется при помощи карданного вала, который состоит из шлицевого вала и двух шарниров

Винт рулевого механизма изготовлен из стали 25 ХГТ и имеет степень твердости XRC 62. На винте в его средней части установлены два упорных шариковых подшипника. На заднем конце и в средней части винта установлены уплотнительные разрезные кольца. Это обеспечивает необходимую плотность в сопряжениях.

Передаточное число рулевого механизма 20. Объем картера рулевого механизма, л: 2,75 (с гидроусилителем).

2. Организационно-технологическая часть

2.1 Расчет годового объема работ T_г (чел ^. час) по формуле [1, с. 55]

T_г = t ^. N ^. k, (1)

где t — трудоемкость на единицу продукции, t = 7,033 чел ^. час [по заданию];

N — годовая программа ремонта, N = 4899 шт. [по заданию];

k — коэффициент корректировки годовой программы, k= 0,934 [по заданию].

T_г = 7,033 ^. 4899 ^. 0,934 = 32 180,6 чел ^. час.

2.2 Расчет числа производственных рабочих

2.2.1 Расчет явочного числа производственных рабочих m_яв (человек) по формуле [2, с. 19]

(2)

где Ф_нф — номинальный годовой фонд времени рабочего, Ф_нф = 2000 час [по заданию].

чел.

Принимаю m_яв = 16 чел.

2.2.2 Расчет числа списочных рабочих m_сп (человек) по формуле [2, с. 16]

(3)

где Ф_фд — действительный годовой фонд времени рабочего, Ф_фд = 1839 час [по заданию].

чел.

Принимаю m_сп = 17 чел.

2.2.3 Расчет числа вспомогательных рабочих m_вс (человек) по формуле [2, с. 20]

(4)

чел.

Принимаю m_вс = 4 чел.

2.2.4 Расчет числа инженерно-технических рабочих m_итр (человек) по формуле [2, с. 20]

(5)

чел.

Принимаю m_итр = 2 чел.

2.2.5 Расчет числа служащих m_сл (человек) по формуле [2, с. 157]

(6)

чел.

Принимаю m_сл = 1 чел.

2.2.6 Расчет числа младшего обслуживающего персонала m_моп (человек) по формуле [2, с. 157]

(7)

чел.

Принимаю m_моп = 1 чел.

2.2.7 Распределение рабочих по разрядам

Таблица 1 — Ведомость личного состава участка

2.2.8 Расчет среднего разряда рабочего R_ср по формуле [2, с. 18]

(8)

где m_i — число рабочих i-того разряда, чел.;

R_i — i-тый разряд.

2.3 Подбор необходимого технологического оборудования

2.3.1 Расчет количества рабочих мест Х_рм (штуки) по формуле [2, с. 16]

(9)

где Ф_рм — годовой фонд времени рабочего места, Ф_рм = 2000 час. [по 2, с. 16];

т — число рабочих одновременно работающих на одном оборудовании, чел. [по заданию];

у — количество смен, шт. [по заданию].

шт.

Принимаю Х_рм = 16 шт.

2.3.2 Расчет количества основного оборудования Х_о (штуки) по формуле [2, с. 21]

(10)

где Ф_нр — нормативный годовой фонд времени рабочего, Ф_нр = 1800 час. [по 2, с. 16];

Принимаю Х_о = 18 шт.

2.3.3 Расчет количества вспомогательного оборудования Х_вс (штуки) по формуле [2, с. 23]

(11)

где Х_о — количество основного оборудования, шт.

2.3.4 Подбор основного оборудования

Таблица 2 — Ведомость основного оборудования

Таблица 3 — Ведомость вспомогательного оборудования

Таблица 4 — Ведомость оснастки

2.4 Проектирование ремонтного участка

2.4.1 Расчет площади ремонтного F_уч (м²) по формуле [2, с. 24]

(12)

где F'_об — площадь основного оборудования, м²;

F«_вс — площадь вспомогательного оборудования, м²;

k_пл — коэффициент расстановки оборудования, k_пл = 3…4,5.

Принимаю F_уч = 192 м²

На участке показаны строительные элементы здания, которые ограничивают площадь проектируемого участка площадью 192 м², 16 ^. 12 м и высота 8,5 м. Участок перекрыт стандартными плитами 3 ^. 6 м. Ширина несущих стен 51 см, поштукатурены, побелены, а перегородки 25 см поштукатурены, покрашены. Полезная ширина проезда составляет 3 м, между боковыми сторонами оборудования в одном ряду составляет 0,5 м.

Въезд в участок производится через 2-х створчатые ворота 3 ^. 3,5 м. В противоположной стороне цеха представлен выход с дверью 90 ^. 210 см.

Естественное освещение осуществляется через окна с двойными рамами, ширина окна 3 м. Для удобства перемещения более тяжелых деталей и узлов предусмотрен кран одноблочный подвесной. Он перемещается на подпокровном пути, закрепленный под потолком цеха. Кроме естественного освещения так же имеется искусственное освещение расположено по периметру потолка в виде подвесных светильников 220 В, и переносных ламп напряжением 36 В, и освещение на станках 12 В. Также к каждому станку подведено напряжение 380 В.

Осуществляется подвод и отвод горячей и холодной воды. Отвод воды производится в канализацию. Технические жидкости и вода с примесями ГСМ собирается в специальные емкости.

Предусмотрен пожарный щит с ящиком для песка, на случай пожара. Для отвода вредных веществ, предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция, в сварочном участке шести кратная вентиляция, а в остальных 4-х кратная.

2.5 Технологический процесс восстановления детали ремонт автомобиль рулевое гидроусилитель

2.5.1 Организация восстановления деталей узла В зависимости от назначения, сложности и объема выполняемых работ, ремонт подразделяется на текущий и капитальный.

Капитальным называют такой вид ремонта, при котором восстанавливаются все агрегаты и узды, включая базовые. При капитальном ремонте полностью разбирают и собирают ремонтируемый узел, заменяют все изношенные детали, требующие ремонта на восстановленные или новые, а базовые детали восстанавливают, так как они более сложные в изготовлении и дорогостоящие. Капитальным ремонтом должен быть обеспечен срок службы машины или механизма не менее планового межремонтного периода, что составляет 80% от ресурса новой машины.

Текущим называется такой вид ремонта, при котором выполняются отдельные виды работ по устранению незначительных неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации машин и замене отдельных агрегатов или деталей, требующих капитального ремонта. При текущем ремонте базовые детали не заменяются и не восстанавливаются.

Основными методами ремонта являются: агрегатный, агрегатно-узловой, периодической замены комплектов.

На ремонтном участке применен агрегатный метод ремонта. Отремонтированные агрегаты сдают в склад готовой продукции, а агрегаты, поступающие в ремонт, сдаются на склад ожидания ремонта, после этого детали, требующие ремонта, направляются в ремонтный участок.

В ремонтном участке составляется карта эскизов с учетом типовых норм времени. До составления карты эскизов заполняется дефектовочная ведомость, в которой указываются все возможные дефекты восстанавливаемой детали; номинальные размеры, размеры допустимые для эксплуатации детали без ремонта и предельные размеры, после достижения которых деталь необходимо ремонтировать. В операционной карте указываются операции воздействия на деталь, режимы по току и режимы обработки деталей. В маршрутной карте отражается последовательность восстановления детали с указанием применяемого оборудования, приборов, рабочего и вспомогательного инструмента.

В обязательном порядке к технологической документации прикладываются комплектовочная ведомость и ведомость оснастки. В комплектовочной ведомости указывается наименование и количество деталей, необходимых для сборки данного узла, номер детали по каталогу, для стандартных изделий указывают номер стандарта и год его внедрения. В ведомость оснастки заносят применяемое основное и вспомогательное оборудование и технологическую оснастку, подобранную для участка.

Восстанавливаемая деталь вместе с необходимой документацией перемещается по ремонтным участкам в зависимости от выполняемых операций в необходимой последовательности. Перемещение агрегатов производится на передвижных тележках, которых на участке две, а погрузочно-разгрузочные работы осуществляются подвесной кран-балкой, что позволяет повысить производительность труда и механизировать выполнение операций.

После выполнения последней операции производится контроль качества выполнения работ. Детали прошедшие этот контроль вместе с сопроводительной документацией отправляются на склад готовой продукции.

2.5.2 Эскиз винта с указание дефектов

Рисунок 2 - Винт рулевого механизма автомобиля ЗиЛ-130.

Дефект 8 Износ лыски Переход 1 — Установка винта на станке для наплавки

Снятие винта с наплавочного станка Переход 2 — Установка винта в печь

Демонтаж в винтах из печи.

Переход 3 — Установка винта в фрезерный станок

Снятие винта с фрезерного станка.

Переход 4 — Установить винт в станок для шлифования

Снятие винта со шлифовального станка.

Переход 5 — Установить винт в печь

Демонтаж винта из печи.

3. Техническое нормирование технологического процесса

Дефект 8 Износ лыски винта

3.1 Наплавочная операция Расчет силы сварочного тока I (А) по формуле [1, с. 41]

(13)

где d_эл — диаметр электродной проволоки, d_эл = 1,6 мм;

Д_а — плотность тока на аноде, Д_а = 113 ^А/_мм.

А Расчет массы расплавленного метала G_рм (^г/_мин) по формуле [1, с. 42]

(14)

где а_н — коэффициент наплавки, а_н = 14,8 ^г/_А. _ч

^г/_мин

Расчет объема расплавленного метала Q_рм (см³/мин) по формуле [1, с. 42]

(15)

где г — плотность расплавленного металла, г = 7,85 г/см³.

см³ /мин Расчет скорости подачи электродной проволоки V_пр (м/мин) по формуле [1, с. 42]

(16)

м/мин Расчет шага наплавки S (мм/об) по формуле [1, с. 42]

(17)

мм/об Расчет скорости наплавки V_н (м/мин) по формуле [1, с. 42]

(18)

где К — коэффициент выгорания и разбрызгивания металла, К = 0,82;

а — коэффициент неполноты наплавленного слоя, а = 0,88;

t — толщина наплавляемого слоя, t = 0,54 мм.

м/мин

Расчет основного время Т_о (мин) по формуле [1, с. 42]

(19)

где L — длина наплавляемой поверхности, L = 0,018;

V_н — скорость наплавки м/мин.

мин Расчет вспомогательного времени Т_вс (мин) по формуле [4, с. 258]

(20)

где Т_ву — вспомогательное время на установку и снятие детали [9, с. 208],

Т_ву = 1,0 мин;

Т_вп — вспомогательное время, связанное с переходом, [1, с. 43],

Т_вп = 0,7 мин;

Т_вз — время на измерение детали, [1, с. 44], Т_вз = 0,46 мин;

мин Расчет оперативного времени Т_оп (мин) по формуле [5, с. 207]

(21)

мин

Расчет дополнительного времени Т_доп (мин) по формуле [5, с. 207]

(22)

где К — отношение дополнительного времени к оперативному, [1, с. 43], К=12%.

мин Расчет штучного времени Т_шт (мин) по формуле [4, с. 103]

(23)

мин Расчет штучно-калькуляционного времени Т_шк (мин) по формуле [4, с. 103]

(24)

где Т_пз — подготовительно-заключительное время, мин;

n_пр — число деталей в партии [по заданию].

мин Расчет нормы выработки за смену N_см (штук) по формуле [1, с. 23]

(25)

где t_см — продолжительность смены, t_см = 8 час [по заданию];

штук

3.2 Термическая операция. Отжиг Расчет основного время Т_о (мин) по формуле

(26)

где Т_н — время нагрева детали, мин;

Т_в — время выдержки, мин;

Т_ох — время охлаждения, мин;

мин Расчет вспомогательного времени Т_вс (мин) по формуле [4, с. 102]

(27)

где Т_ву — вспомогательное время на установку и снятие детали [5, с. 194],

Т_ву = 0,3 мин;

мин Расчет оперативного времени Т_оп (мин) по формуле [5, с. 207]

(28)

мин Расчет дополнительного времени Т_доп (мин) по формуле [5, с. 207]

(29)

мин Расчет штучного времени Т_шт (мин) по формуле [4, с. 103]

(30)

мин Расчет штучно-калькуляционного времени Т_шк (мин) по формуле [4, с. 103]

(31)

где Т_пз — подготовительно-заключительное время, мин;

n_пр — число деталей в партии [по заданию].

мин Расчет нормы выработки за смену N_см (штук) по формуле [1, с. 23]

(32)

штук

3.3 Фрезерная операция Корректирование скорости резания V_р^ск (м/мин) по формуле [1,с. 22]

(33)

где V_т — табличная скорость резания, V_т = 30;

К_м — коэффициент обрабатываемого материала, К_м = 1,25;

К_мр — коэффициент материала резца, К_мр = 0,70;

К_х — коэффициент состояния обрабатываемой поверхности, К_х = 1,78;

К_ох — коэффициент наличия охлаждения, К_ох = 1,00.

мин Число оборотов шпинделя станка n_пр (об/мин), определяем по формуле [1, с. 27]

(34)

где V_р^ск — скорость резания, м/мин, V_р^ск = 46,72;

D — диаметр фрезы, мм, D = 80 мм.

об/мин

Принимаю по паспорту скорость станка n_пр = 190 об/мин Минутную подачу S_п^м, (мм/мин), определяем по формуле [1 с. 27]

(35)

где S_t⁰ — подача фрезы, S_t⁰ = 1,11мм/об;

n_n — число оборотов шпинделя станка, об/мин, n_n = 190 об/мин.

мм/мин Принимаю паспортное значение S_п^м = 190 мм/мин Расчет основного времени Т_о (мин), определяю по формуле [1, с. 23]

(36)

где S_п^м — подача за одну минуту мин Расчет вспомогательного времени Т_вс (мин) по формуле [1, с. 23]

(37)

где Т_ву — вспомогательное время на установку и снятие детали, Т_ву = 0,6 мин;

Т_вп — вспомогательное время, связанное с переходом, Т_вп = 0,2 мин;

Т_вз — время на измерение детали, Т_вз = 0,51 мин;

мин (38)

Расчет оперативного времени Т_оп (мин) по формуле [5, с. 207]

(39)

мин Расчет дополнительного времени Т_доп (мин) по формуле [5, с. 207]

(40)

где К — отношение дополнительного времени к оперативному, [1, с. 43], К=8%.

мин Расчет штучного времени Т_шт (мин) по формуле [1, с. 23]

(41)

мин Расчет штучно-калькуляционного времени Т_шк (мин) по формуле [5, с. 103]

(42)

где Т_пз — подготовительно-заключительное время, мин;

n_пр — число деталей в партии [по заданию].

мин Расчет нормы выработки за смену N_см (штук) по формуле [1, с. 23]

(43)

где t_см — продолжительность смены, t_см = 8 час [по заданию];

штук

3.4 Шлифование финишное Расчет основного время Т_о (мин) по формуле [1, с. 33]

(44)

где z — припуск на обработку детали мм, z = 0,1 мм;

S^п_p — радиальная подача, мм/об;

К — коэффициент точности обработки детали, К = 1,5.

Радиальная подача S_p = 0,001…0,005, принимаю S_p = 0,005 мм/об.

мин Расчет вспомогательного времени Т_вс (мин) по формуле [5, с. 156]

(45)

где Т_ву — вспомогательное время на установку и снятие детали [5, с. 158],

Т_ву = 0,6 мин;

Т_вп — вспомогательное время на проход, [5, с. 158],

Т_вп = 3,45 мин;

Т_вз — время на измерение детали, [1, с. 44], Т_вз = 0,51 мин;

мин Расчет оперативного времени Т_оп (мин) по формуле [5, с. 157]

(46)

мин Расчет дополнительного времени Т_доп (мин) по формуле [5, с. 157]

(47)

где К — отношение дополнительного времени к оперативному, [1, с. 23], К = 8%.

мин Расчет штучного времени Т_шт (мин) по формуле [1, с. 34]

(48)

мин Расчет штучно-калькуляционного времени Т_шк (мин) по формуле [4, с. 103]

(49)

где Т_пз — подготовительно-заключительное время, Т_пз = 10 мин, [5, с. 158].

мин Расчет нормы выработки за смену N_см (штук) по формуле [1, с. 23]

(50)

штук

3.5 Термическая операция. Закалка Температура нагрева 1000 ⁰С Закалочная среда, минеральное машинное масло.

Толщина закалки 3 мм, время выдержки — 2,2 мин.

Скорость охлаждения стали в минеральном, машинном масле составляет 150 ⁰С

Расчет основного время Т_о (мин) по формуле

(51)

где Т_н — время нагрева детали, Т_н = 1 мин на 1 мм глубины нагрева;

Т_в — время выдержки, Т_в = 2,2 мин;

Т_ох — время охлаждения, мин, Т_ох = 0,094 мин.

мин Расчет вспомогательного времени Т_вс (мин) по формуле [4, с. 102]

(52)

где Т_ву — вспомогательное время на установку и снятие детали, Т_ву = 0,3 мин.

мин Расчет оперативного времени Т_оп (мин) по формуле [5, с. 207]

(53)

мин Расчет дополнительного времени Т_доп (мин) по формуле [5, с. 207]

(54)

мин

Расчет штучного времени Т_шт (мин) по формуле [4, с. 103]

(55)

мин Расчет штучно-калькуляционного времени Т_шк (мин) по формуле [4, с. 103]

(56)

где Т_пз — подготовительно-заключительное время, мин;

n_пр — число деталей в партии [по заданию].

мин Расчет нормы выработки за смену N_см (штук) по формуле [1, с. 23]

(57)

штук

4. Конструкторская часть

Для разборочно-моечных, сборочных работ и ремонта деталей с дефектами используются различные приспособления, стенды, приборы и инструменты. Это исключает тяжкий человеческий труд, иногда непосильный, т.к. узлы и детали большегрузных автомобилей очень громоздкие и тяжелые.

Разборка гидроусилителя рулевого управления ЗИЛ-130 проводится на специальном стенде. Предложенный стенд для разборки рулевого управления автомобиля ЗИЛ-130 является стационарным, так как у него большая собственная масса 110 кг и габаритные размеры 1175 ^. 1240.

В конструкцию входит стационарная подставка (верстак), который установлен на железном полу без всякого крепления к нему. На верстаке, на рабочей плите установлено рабочее оборудование. В левой части стола находится приспособление для выпрессовывания шариковой гайки из поршня-рейки. В средней части установлен гайковерт и приспособление для разборки клапана управления, винта и поршня-рейки. На правом краю стола прикреплена тара для хранения деталей. В качестве привода для гайковерта и приспособлений используется гидроагрегат, который установлен внутри стола.

Заключение

Детали машин в процессе эксплуатации изнашиваются, следовательно, при ремонте эти детали должны заменяться на новые или восстановленные.

Исходя из данных, полученных из расчетов курсового проекта на тему «Организация технологического процесса ремонта гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-130», получил следующие данные.

Для ремонта гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-130 требуется ремонтный участок размерами 16 на 12 с необходимым технологическим. Количество работающих в ремонтном участке составляет 25 человека, включая ИТР и МОП. Так как средний разряд рабочих составил 4,6, следует полагать, что такие работы как наплавочные, гальванические, токарные, фрезерные и т. д. могут выполняться с высоким качеством и большой производительностью.

При ремонте вала рулевого управления, используют следующие операции: наплавочная, полный отжиг, фрезерная, шлифование финишное и закаливание, позволяющие восстановить деталь, не заменяя ее новой.

Техническое нормирование, описанное в пункте 3, позволяет убедиться, что восстановление лыски на вале целесообразно восстановить наплавочной операцией с дальнейшей механической обработкой.

По сравнению с вибродуговой наплавкой, наплавка в среде углекислого газа является более приемлемой, так как в среде СО₂ металл практически не разбрызгивается, т. е. идет его экономия. Вибродуговая наплавка более дешевая и простая. Но преимущество наплавки в СО₂ — возможность подавать проволоку с различной скоростью, силой тока и под разным углом к наплавляемой поверхности, когда при наплавке под флюсом или при вибродуговой наплавке это невозможно.

Список использованных источников

1. Кудрявцев А. А., Ремонт автомобилей и двигателей, Н-Новгород: Транспорт; 1994 г.

2. Кузнецов А. И., Ремонт дорожно-строительных машин, М.: Транспорт; 1973 г.

3. Румянцев С. И., Ремонт автомобилей, М.: Транспорт; 1987 г.

4. Суханов Б. Н., ТО и ремонт автомобилей, М.: Транспорт; 1985 г.

5. Читалкин А. М., Типовые нормативы времени на работу ремонтного производства. М.1991 г.

6. Михайловский Е. В., Устройство автомобиля, М.: Машиностроение; 1985 г.

Приложение А

Экспликация