Курсовая работа: Восстановление распредвала ГАЗ-24

1. Обоснование размера производственной партии деталей

Размер производственной партии деталей рассчитывается в зависимости от следующих показателей: годовой производственной программы ремонтного предприятия, количества ремонтируемых деталей в автомобиле, числа рабочих дней ремонтного предприятия.

Размер производственной партии деталей ориентировочно может быть рассчитан по формуле.

, (1)

где М – годовая производственная программа ремонтного предприятия, машин;

n – количество ремонтируемых деталей, приходящихся на один автомобиль;

t – запас деталей в днях, t = 5 дней – для средних деталей (распред вал)

Д_Р – число рабочих дней в году ремонтного предприятия.

, (2)

где Д_КД – количество календарных дней в году;

Д_В – количество выходных дней в году;

Д_П – количество праздничных дней в году.

В нашем случае:

 дня

Тогда объем производственной партии деталей будет равен:

 деталей

2. Разработка технологического процесса

2.1 Характеристика детали и условия ее работы

Деталь, предлагаемая для проектирования – вал распределительный автомобиля ГАЗ-24.

Эта деталь обладает следующими характеристиками.

1. Наименование детали: вал распределительный.

2. Класс детали: 2.(круглые стержни)

3. Номер детали по каталогу: 24-1006015

4. Количество деталей на один ремонтируемый двигатель: 1.

5. Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

6. Твердость шеек HRC 54-62;

7. Масса детали: 12 кг.

8. Характер деформации: изгиб с кручением.

2.2 Выбор способа устранения дефекта

Рекомендуемая деталь имеет перечень неисправностей таких как: износ опорных шеек, износ шеек под шестерню.

Для устранения вышеперечисленных дефектов применяем:

1. Износ опорных шеек- для его устранения принимаем способ восстановления – осталивание, то есть электрохимическое нанесение металла на изношенную поверхность.

2. Износ шеек под распределительную шестерню принимаем способ восстановление-наплавку.

2.3 Схема технологического процесса устранения дефектов распределительного вала двигателя автомобиля ГАЗ-24

В данном пункте пояснительной записки приведем разработку маршрутной карты восстановления отдельных дефектов, в отдельности согласуя перечень операций с технологией принятой для восстановления распределительного вала автомобиля ГАЗ-24. Перечень операций приводимых для устранения дефектов можно представить в виде таблицы 1.

Таблица – 1. Схема технологического процесса восстановления распределительного вала автомобиля ГАЗ-24.

Следует отметить, что все моечные операции следует проводить содовыми растворами небольшой концентрации, а сушить детали продувкой сжатым воздухом под давлением 0,9 МПа.

2.4 План технологических операций восстановления распределительного вала автомобиля ГАЗ-24

План технологических операций является разработкой технологической маршрутной карты восстановления детали и является полноценным планом перемещений восстанавливаемой детали с одного рабочего место на другое. Он выражает комплекс операций по восстановлению сразу обоих дефектов. План технологических операций может быть также представлен в виде таблицы 2.

Таблица – 2. План технологических операций восстановления распределительного вала автомобиля ГАЗ-24

3. Разработка технологических операций

Разработка технологических операций восстановления деталей заключается в следующем.

1. Определение с исходными данными.

2. Содержание операции.

3. Определение припусков на обработку.

4. Расчет режимов обработки.

5. Расчет норм времени.

По результатам проведенного анализа и расчету необходимых нормативов составляется операционно-технологическая карта на обработку, которая является определяющей для рабочего, который проводит восстановление детали, а именно операцию, рассмотренную в технологической карте.

3.1 Разработка механизированной электронаплавки

3.1.1 Исходные данные

1. Наименование операции: вибродуговая наплавка резьбовой шейки распределительного вала ЗИЛ 130.

2. Толщина наплавляемого слоя – 0,5 мм (с D₁=34 до D₂=36 мм на длине 18 мм).

3. Станок модели: переоборудованный 1К62.

4. Передаточное число редуктора: 40.

5. Обороты детали: n = 5…6 мин ^–1.

6. Шаг наплавки S = 2,1…2,3 мм/об.

3.1.2 Содержание операции

Наплавить при помощи переоборудованного станка под вибродуговую наплавку распределительный вал автомобиля ГАЗ-24с начальным диаметром D₁=34 мм до необходимого диаметра D₂=36 мм на длине 18 мм.

3.1.3 Определение допусков

Определение толщины, которую необходимо наплавить. Определим диаметр, до которого необходимо произвести наплавку вала.

, мм (3)

где Д_Н – диаметр, полученный после проточки резьбовой шейки;

h – толщина слоя, необходимого для наплавки под нарезание резьбы;

z_шлиф – припуск на шлифовальную обработку после наплавки;

 мм

3.1.4 Определение режимов обработки

Обработку (наплавку) производят при следующих условиях:

1. Материал вала: Сталь 45 ГОСТ 1050-88

2. Марка электрода ИП-30ХГСА (твердость после наплавки 34…36 HRC).

3. Передаточное число редуктора: 40

4. Обороты детали: n = 5…6 мин ^–1.

5. Шаг наплавки 2,5 мм.

6. Толщина слоя 2 мм.

3.1.5 Расчет норм времени

Основное время:

, мин. (4)

где l – длина поверхности, мм;

i – число проходов;

n_Ф – частота вращения детали.

В соответствии с технической характеристикой станка 1Е61М выбираем n_Ф = 6 мин ^–1.

S – продольная подача (шаг, мм/об)

мин.

Вспомогательное время:

_* на установку и снятие детали

Т_УС = 0,34 мин.

_* на проход

, мин (5)

где L – длина валика, м

м (6)

К_М =0,7 мин на 1 погонный метр

 мин.

 мин. (7)

Дополнительное время:

 мин (8)

3.2. Разработка операции осталивания распределительного вала автомобиля ГАЗ-24

3.2.1 Исходные данные

Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Масса детали: 12 кг.

Площадь покрываемой поверхности F_д =0,561 дм².

Плотность осаждаемого металла г = 7,8 г/см³

Электрохимический эквивалент С=1,042 є/А·ч.

Вывод металла по току з = 52 %.

Плотность тока Д_К = 50 А/дм².

Оборудование: ванна для обезжиривания и осталивания, выпрямитель тока, электропечь.

3.2.2 Содержание операции

Осталить опорные шейки вала под до диаметра 51_-0,02 указанного на рабочем чертеже.

3.2.3 Определение толщины покрытия

Номинальный диаметр шейки Д_Н = 51_-0,02.

Допустимый размер Д_ДОП = 50,98 мм

Принимаем ориентировочно диаметр изношенной шейки Д_ПРИН.= 50,97 мм

Перед осталиванием деталь шлифуют до полного выведения следов износа "как чисто".

Припуск на шлифование 2д₁ = 0,1 мм.

С учетом этого минимальный диметр составит.

 мм.

После осталивания деталь шлифуют под номинальный размер припуск на предварительное шлифование 2д₂ = 0,1 мм на окончательное шлифование 2д₃ = 0,06 мм.

Таким образом, максимальный диаметр детали после осталивания должен быть:

 мм (9)

Толщина наносимого слоя в этом случае должна быть:

 мм (10)

3.2.4 Расчет норм времени

1. Основное время.

 мин (11)

2. Техническая норма времени на одну деталь.

, мин. (12)

где Т_ВН – не перекрываемое вспомогательное время на загрузку и выгрузку деталей из ванны, Т_ВН = 0,48 мин.;

Т_{НЕПР.ОПЕР.} – не перекрываемое оперативное время на все операции, следующие после покрытия деталей, Т_{НЕПР.ОПЕР.} = 4,35 мин.;

1,12 – коэффициент подготовительно-заключительное и дополнительное время;

n_Д – количество деталей одновременно загружаемых в ванну, шт.

Внутренние размеры ванны для осталивания 3000х900х1000 мм.

Рабочий объем н_В = 1440 л.

Количество размещенных в ванне навесок - 8, количество деталей на одной навеске – 4.

К_Н – коэффициент использования ванны, К_Н = 0,8.

 мин.

3.3 Разработка токарной обработки

3.3.1 Исходные данные

Материал детали: Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Твердость:HRC 56-62.

Масса детали: 12 кг.

Диаметр вала до обработки Д₁ = 36 мм, после обработки Д₂ = 35 мм, длина 8 мм.

Оборудование: токарно-винторезный станок модели 1К62.

Приспособление: поводковый патрон, центра.

Инструмент: резец проходной левый с пластинкой Т15К6.

Производственная партия деталей Х = 132дет.

3.3.2 Режим обработки

Припуск на обработку:

 мм (13)

Подача, рекомендуемая S =0,12…0,15 мм/об.

Ближайшее значение подачи у станка модели 1К62 равно 0,15 мм/об.

Рекомендуемая скорость н_Р =162 м/мин.

Корректировка скорости резания.

, (14)

где К₁ – коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материала детали;

К₁ = 1,2 [4, т. 12]

К₂ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности обрабатываемой детали;

К₂ = 1,0 [4, т. 12]

К₃ – коэффициент, учитывающий материал режущей части резца;

К₃ = 1,0 [4, т. 12]

К₄ - коэффициент, учитывающий охлаждение

К₄ = 1,0 [4, т. 12]

Получаем

 м/мин

Рекомендуемые скорости шпинделя

 мин ^–1 (15)

Ближайшее число оборотов шпинделя у станка 1К62 равно

n_Ф = 1500 об/мин

3.3.3 Расчет норм времени

Основное время

, (16)

где L – расчетная длина обрабатываемой поверхности

, (17)

у - величина врезания и перебега резца; у = 3,5 мм.

 мм

i – число переходов, i = 1.

 мин

Вспомогательное время

_* на установку детали Т_В = 2,55 мин.

_* на проход Т_ВС = 0,8 мин.

Итого

мин. (18)

Дополнительное время

 мин. (19)

К – процент дополнительного времени, %; К = 8 %.

Штучное время

мин. (20)

Подготовительно-заключительное

Норма времени

 мин. (21)

3.4 Разработка шлифовальной операции

3.4.1 Исходные данные

Наименование детали: распределительный вал автомобиля ГАЗ-24.

Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

Масса детали: 12 кг.

Твердость HRC: 54-62

Оборудование: кругло шлифовальный станок модели 3А151.

Приспособление: поводковый патрон с поводком, центра.

Требуемая точность и чистота обработки: нецилиндричность не более 0,007 мм, биение поверхности – 0.025 мм, шероховатость в пределах 0,32…0,25 по Rа.

Размер производственной партии: Х = 132 шт.

Тип инструмента: круг шлифовальный ПП 600х40х305 24А4ПСМ 25К8А ГОСТ 2424-75, скобы 8Т13 – 0106.

3.4.2 Содержание операции

1. Установить вал промежуточный в центра станка.

2. Шлифовать опорные шейки №1,2,3,4,5

3. Шлифовать шейку №6 под распределительную шестерню

4. Снять деталь со станка.

3.4.3 Расчет режимов обработки

1. Размер шеек под шарикоподшипник Д₁ = 51 мм, l₁ = 24,8 мм (вместе с фаской).

2. Припуск на обработку h = 0,05 мм.

3. Радиальная подача t = 0,001 мм/об.

У станка модели 3А151 радиальная подача регулируется в пределах 0,0005 – 0,01 мм/об., следовательно, t = 0,001 мм/об. Принимаем к расчету.

4. Окружная скорость детали х_Д = 40 м/мин.

5. Обороты детали

 об/мин. – для всех шеек (22)

У станка 3А151 обороты у детали регулируются бесступенчатого в пределах 63-400 об/мин. Следовательно, к расчету принимаем n_Д = 400 об/мин. для обеих шеек.

3.4.4 Расчет нормы времени

1. Основное время:

. мин. (23)

где к – коэффициент, учитывающий точность шлифования и износ круга к = 1,7.

Для обеих шеек:

 мин.

 мин. (24)

2. Вспомогательное время.

_* на установку и снятие детали Т_УС = 0,3 мин.

_* на переход Т_ПЕР – 0,42 мин.

Так как шлифуют 6 шеек, следовательно:

Т_ПЕР = 6·Т'_ПЕР = 6·0,42=2,52 мин.

 мин. (25)

3. Прибавочное время

 мин. (26)

где П_ПР - = 9% - процент прибавочного времени.

4. Штучное время:

 мин. (27)

5. Подготовительно-заключительное время

 мин. (28)

4. Планировочная часть

4.1 Расчет годовой трудоемкости работ

, чел.·ч. (29)

где N_РН – производственная партия деталей;

n – количество деталей в изделии;

К_Р – коэффициент трудоемкости работ;

t – трудоемкость восстановления работ.

 чел.·ч.

Определяем трудоемкость некоторых операций

,

где t_М – норма времени на выполнение дополнительной операции.

_* Для гальванических операций

 чел.·ч.

_* Для токарной операции

 чел.·ч.

_* Для шлифовальной операции

 чел.·ч.

4.2 Расчет количества рабочих

Количество рабочих, непосредственно занятых основной продукцией определяется непосредственно в зависимости от количества рабочих мест, загрузок оборудования, полезного фонда рабочего времени.

Численность технологически необходимых рабочих

 чел.

где К_В = 0,5 – маршрутный коэффициент рабочего;

F_Ф = 1880– действительный фонд рабочего времени при работе в одну смену для одного рабочего.

,

где F_ПОД – номинальный фонд работы.

,

где Д_К – количество календарных дней в году; Д_ПР – количество праздничных дней; Д_В – количество выходных дней; F_С – количество смен; с – продолжительность смены.

Исходя из годовой трудоёмкости работ и номинальному фонду работы принимаем количество рабочих равным 6

4.3 Расчет количества оборудования

Расчет количества оборудования, которое необходимо для выполнения операций ручного или машинно-ручного труда.

,

Принимаем количество оборудования 11 шт.

4.4 Расчет площади участка

Назначение участка. Гальванический участок предназначен для восстановления деталей электролитическим осаждением металла на изношенные поверхности. На участке выполняют износостойкое и защитно-декоративное хромирование, железнение, меднение, никелирование и цинкование.

Краткий технологический процесс. На участок детали поступают партиями. Детали, требующие восстановления размеров после предварительного шлифования, поступают с слесарно-механического участка. Туда же они возвращаются после гальванического наращивания на окончательную механическую обработку. Детали, отдельные поверхности которых подлежат меднению для защиты от цементации, также поступают с слесарно-механического участка и после меднение направляются на термический участок.

Площадь производственного участка предварительно рассчитывается из суммарной площади оборудования, производственного инвентаря, коэффициента плотности расстановки оборудования.

Перечень операций и количество оборудования заносим в таблицу.

Таблица – 3. Перечень оборудования.

Учитывая коэффициент плотности расстановки оборудования К_П = 3.6.

 м,

4.5 Технико-экономический расчет

Себестоимость восстановления или изготовления деталей складывается из заработной платы производственных рабочих, складских расходов и стоимости материалов, израсходованных на восстановление или изготовление детали.

Определяем цеховую себестоимость

,

где З_П – полная заработная плата производственных рабочих.

,

где З_ОСН – основная заработная плата производственных рабочих.

,

где t_НУ – трудоемкость работ с нормальными условиями труда.

 чел.·ч.

t_ВУ – трудоемкость работ с вредными условиями труда.

 чел.·ч.

m_CРC^НУ – среднечасовая ставка работника, работающего в нормальных условиях труда;

m_CРC^ВУ – среднечасовая ставка работника. Работающего во вредных условиях труда.

 руб.

НЗ – отчисления в социальный фонд.

 руб.

 руб.

n_ЗПР – дополнительная заработная плата от цеховой себестоимости.

n_ЗПР = 25%

 руб.

Определяем заводскую себестоимость

,

где N – размер производственной партии.

 руб.

Определяем полную себестоимость

 руб.

Цена готовой детали определяется по формуле

,

где С_ОТП – отпускная цена на отремонтированную деталь.

 руб.

 руб.

Определяем прибыль

 руб.

Определяем стоимость основных производственных фондов.

,

где S – площадь участка

 руб.

Определяем срок окупаемости

 года

Определяем валовую прибыль

 руб.

Расчет удельных показателей.

1. Показатель, характеризующий использование живого труда

 руб./чел. ,

2. Показатель использования производственных площадей

 руб./м² ,

3. Показатель, характеризующий эффективность использования основных фондов

 .

4. Показатель фондоемкости

5. Показатель фондовооруженности

 руб./чел.

5. Основные мероприятия по снижению загрязнения окружающей среды от деятельности ремонтных предприятий

5.1 Мероприятия по защите окружающего воздуха от загрязнений

Как уже отмечалось ранее, транспорт относится к основным источникам загрязнения окружающего воздуха в городах поселках. Для снижения отрицательного влияния на окружающую среду необходимо принимать эффективные меры.

Выделяют основные способы защиты воздуха от вредного загрязнения:

- установка пылеуловителей и фильтров для защиты от механических примесей (пыль, масло, газообразующие примеси);

- применение абсорбирующих и каталитических веществ для удержания физико-химических загрязнений (окислы, газообразные окислы).

Фильтры – приспособления, в которых для очистки воздуха применяют материалы, способные задерживать пыль. Фильтры бывают: бумажные, тканевые, ультразвуковые, масляные, гидравлические и комбинированные фильтры.

На практике самым распространенным природным решением по защите атмосферного воздуха от выбросов является:

- пылеосадительные камеры;

- циклоны и батарейные циклоны;

- шругуберы, то есть мокрые пылеуловители циклонного типа с орошением водой;

- рукавные фильтры;

- электрофильтры;

- абсорберы и адсорберы.

Отработавшие газы автомобилей представляют наибольшую опасность. Особенно сильно их отрицательное влияние в закрытых помещениях. Для защиты персонала, работающего на предприятии необходимо:

1. Использовать нейтрализаторы отработавших газов на автомобилях при движении их своим ходом в закрытых помещениях (зонах ТО и ТР).

2. Использовать приточно-вытяжную вентиляцию помещений и зон ТО и ТР, зон хранения автомобилей.

Вентиляция воздуха должна обеспечивать должную чистоту воздуха в соответствии с требованиями санитарных зон.

5.2 Защита водных объектов от загрязнений сточными водами

Проектируемое АТП, как и каждое промышленное строение имеет систему водоснабжения и систему воздуховода.

Предпочтение следует отдавать оборотной системе водоснабжения, то есть часть воды используется вторично в технологических нуждах, а часть сбрасывается.

Система водоснабжения предусматривает систему канализации, которая включает, в том числе и очистительные устройства. В зависимости от загрязнений среды существуют следующие методы очистки от:

- твердых нерастворимых примесей;

- маслосодержащих примесей;

- растворимых примесей;

- биологических остатков.

Участки мойки автомобилей оборудуются очистной установкой и отстойником, позволяющим обеспечить оборот воды 60-80%.

Хозяйственно-бытовые сточные воды сбрасываются в городской коллектор без какой-либо очистки.

С целью уменьшения выноса загрязняющих веществ с поверхностными стоками на предприятии предусматриваются следующие меры:

- исключение сброса в канализацию отходов производства, в том числе нефтепродуктов;

- организация уборки территории предприятия с использованием средств механизации;

- ограждение зон озеленением и смыв в грунт загрязнений в период ливневых дождей.

6. Безопасность жизнедеятельности на автотранспортном предприятии

Техника безопасности (по ГОСТ 12.0.002-80), система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Мероприятия по технической безопасности производятся в соответствии с нормативно-технической документацией ГОСТ, нормами, правилами, инструкциями. К организационным мероприятиям по технике безопасности относятся: инструкция обучения безопасного проведения работ, соблюдение технической трудовой дисциплины, подготовка к работе и состояние рабочего места, соблюдение режимов труда и отдыха. К техническим мероприятиям относят обеспечение безопасной работы машин и механизмов, конструктивная защита, рациональная планировка производственных участков и оборудования. Освещенность производственных помещений должна быть не менее 200 лк, температура воздуха в помещении в холодный и переходный периоды года должна быть 17…19 градусов, в теплый период 20…23, относительная влажность воздуха в помещении 60…30%, скорость движения воздуха в холодный и переходный периоды года должна быть не более 0,3 м/с, в теплый период 0,2…0,5м/с. На постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории ремонтных предприятий уровень звука не должен превышать 9 дБа, а уровень звукового давления должен быть не более следующих пределов:

В АТП наиболее распространенным средством технической безопасности ограждение безопасных зон, предохранительные плакаты котлов, ограничители грузоподъемности и выключатели подъемно-транспортных машин и т.д.

Заключение

вал распределительный автомобиль неисправность

Расчет данного курсового проекта позволяет сделать вывод, о мероприятиях, которые необходимо провести для продления работоспособности автомобильного транспорта, производя восстановление изношенной техники и отдельных деталей на автотранспортном ремонтном предприятии при достаточно большой партии ремонтируемых деталей, так как это позволяет снизить себестоимость ремонта и восстановления.

Расчет показывает, что для устранения дефектов при годовой программе в 8000 автомобилей целесообразно создать ремонтный участок с общей площадью 73 м² с числом работников 6 человек и количеством основного оборудования – 11 единиц.

Учитывая, что себестоимость изготовления новой детали 701 руб. организация такого восстановления является экономически выгодной, так как себестоимость восстановления детали составляет 267,3 руб. С разовой производственной партии деталей может быть получена прибыль в размере 34806,8 руб. Окупаемость данного производства происходит через 1,2 года.

Литература

1. Басенко С.М. Проектирование ремонтных предприятий. – М.: Агропромиздат, 1990 г.

2. Власов П.А., Степанов В.А., Спицын И.А., Гурьев И.В., Галкин А.М. Надежность и ремонт машин. Методическое пособие к расчету технологической карты на восстановление деталей машин. – Пенза, 1990 г.

3. Булей И.А., Иващенко Н.И., Мельников В.А. Проектирование ремонтных предприятий сельского хозяйства. – Киев: Высшая школа, 1987 г.

4. Матвеев В.А., Пуставалов И.М. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. – М.: Колос, 1978 г., с. 288.