Дипломная работа (колледж/техникум) на тему Проект совершенствований участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма грузового автомобиля

Содержание:

Введение 4
1. Технологическая часть 7
1.1 Описание конструкции КШМ грузового автомобиля 7
1.2 Анализ возможных неисправностей КШМ, причин их возникновения и методов устранения 12
1.3 Общая характеристика участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма и производимых работ 15
2. Расчётная часть 17
2.1 Расчет годовой производственной программы предприятия 17
2.2 Расчет производственной программы участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма 26
2.3 Определение оптимального количества рабочих участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма 28
3. Конструкторская часть 30
3.1 Назначение оборудования 30
3.2 Устройство и принцип работы выбранного оборудования 34
3.3 Выбор материалов установки 39
3.4 Конструкторский расчет параметров плазматрона установки 39
3.5 Разработка рекомендаций по работе с оборудованием 45
Глава 4. Производственная и экологическая безопасность 47
4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 47
4.2 Разработка общих требований безопасности 50
4.3 Мероприятия противопожарной безопасности 52
4.4 Экологическая безопасность 54
Заключение 58
Список использованных источников литературы 60

Введение:

В настоящее время можно заметить количественно и качественно бурные темпы развития автомобильного транспорта. Численность автомобилей в мире более 40 млн. единиц, а ежегодный прирост – 2-3 млн. единиц.
Быстрые темпы развития автотранспорта отмечаются не только увеличением парка автомобилей, но и созданием определенных проблем, решать которые нужно с научным подходом и значительными материальными затратами. К ним можно отнести:
— увеличение пропускной способности улиц;
— строительство дорог и их благоустройство;
— обеспечение безопасности движения;
— охрана окружающей среды;
— организация гаражей и стоянок;
— строительство автотранспортных предприятий, складов, автозаправочных станций, станций технического обслуживания и др.
К наиболее важным направлениям совершенствования работ по техническому обслуживанию автомобильного транспорта вообще и уборочно-моечным работам, в частности, относятся:
1. Использование эффективных технологических процессов.
2. Улучшение организации и управления производственной деятельностью.
3. Снижение материало- и трудоемкости отрасли, а также повышение эффекта от использования производственных мощностей.
4. Увеличение гарантированности качества оказываемых услуг и создание способов материального и морального стимулирования качества.
5. Реконструкция действующих предприятий обслуживания автомобилей с учетом действующей потребности, а также использование новых более технологически совершенных проектов.
Кроме этого важно отметить влияние на совершенствование уборочно-моечных работ улучшения условий труда, грамотное управление производством предприятия, повышение эффективности трудозатрат.
Для увеличения производительности труда, улучшения качества работ, снижения трудоемкости операций при одновременном сохранении качества результата операций необходимо внедрение новых методов организации производства. В настоящее время для существующих сервисных предприятий необходима основательная механизация, которая сможет многократно обеспечить производительность труда, а также качество проводимого технического обслуживания и уборочно-моечных работ. Эксплуатирующие предприятия соответственно смогут получать большую экономическую выгоду за счет сокращения штата рабочих. Кроме того, механизация позволит свести к минимальному значению применение ручного труда за счет снижения трудоемкости выполняемых работ.
Основной задачей в сфере автомобильного транспорта является увеличение эффективности использования его фондов, которые представляют собой совокупность сооружений и предприятий вместе с подвижным составом.
При создании объектов сервисного автомобильного хозяйства необходимо создать высокую степень экономической эффективности и технического уровня проектируемых зданий, сооружений и предприятий в целом. Это требуется для того, чтобы ко времени ввода в эксплуатацию реконструируемые и проектируемые предприятия обладали высокими показателями по условиям и производительности труда, себестоимости, уровню механизации, а также по эффективности использования инвестиционных капитальных вложений. Добиться такого эффекта позволит использование новейших достижений науки и техники.
Тема данной выпускной квалификационной работы – «Проект совершенствования участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма грузового автомобиля».
Цель работы – формирование практических рекомендаций по совершенствованию участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма грузового автомобиля.
Исходя из цели работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:
— исследовать конструкции КШМ грузового автомобиля;
— произвести анализ возможных неисправностей КШМ, причин их возникновения и методов устранения;
— дать общую характеристику участку технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма и производимых работ;
— произвести расчет годовой производственной программы предприятия;
— произвести расчет производственной программы участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма;
— произвести разработку нового оборудования для исследуемого участка;
— рассмотреть вопросы организации производственной и экологической безопасности.
Объект исследования – участок технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма грузового автомобиля.
Предмет исследования – поиск оптимальных подходов в процессе совершенствования участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма грузового автомобиля.
Теоретическая значимость проекта – выполнение проекта даст возможность получить большой объем теоретических навыков, необходимых в процессе дальнейшей трудовой деятельности по специальности.
Практическая значимость проекта – получение практических навыков проектирования участков автотранспортных предприятий.

Заключение:

В настоящее время при рассмотрении автотранспортной системы как в масштабе страны, так и в масштабе мира в целом, невозможно в полной мере оценить её значимость. Данной системе отведена доминирующая роль в процессе воспроизводства. Этот процесс обладает огромным влиянием, которое отражается на рациональности расположения, обмена и эффективности общественного производства.
Исходя из количества заказов на техническое обслуживание и ремонт, а так же стремительный рост промышленности выяснилось, что исследуемое предприятие занимает вполне приличную нишу транспортного рынка.
Большинство клиентов предпочитают стабильность и надежность в предоставляемых услугах, а в свою очередь стабильность и надежность работы предприятия напрямую зависит от технического состояния автомобильного парка.
При выполнении данной работы я ознакомился с основами методики проектирования автотранспортных организаций. Полученные в ходе выполнения проекта навыки помогут в дальнейшем грамотно подходить к подобного рода проектированию. В частности они могут пригодиться в процессе дальнейшей трудовой деятельности.
Развитие сервисного обслуживания автомобилей характеризуется относительно быстрым ростом оснащенности предприятий, созданием специализированных постов и участков. А это ставит перед специалистами ряд важных практических задач, связанных с грамотной эксплуатацией и рациональным использованием оборудования при обслуживании и ремонте автомобилей.
Разумная организация процессов ремонта и технического обслуживания должна создать повышение качества работ и общего технического состояния автомобилей, а также снижение трудоемкости pa6oт. Одновременно с этим возрастают межремонтные пробеги, сокращаются затраты на содержание подвижного состава, соответственно и себестоимость перевозок.
Путем улучшения качества производства работ можно добиться снижение затрат средств и труда на техническое обслуживание и текущий ремонт.
Главные задачи, стоящие передо мной в процессе выполнения дипломного проекта – это расширение знаний по специальности, а также их применение при решении важнейших технических, экономических, научных и производственных задач.
При разработке проекта совершенствуются навыки ведения самостоятельной работы, разработка методик решения поднятых в проекте проблем и задач.
По завершению выполнения работы получены следующие результаты:
— исследована конструкция КШМ грузового автомобиля;
— произведен анализ возможных неисправностей КШМ, причин их возникновения и методов устранения;
— дана общая характеристика участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма и производимых работ;
— произведен расчет годовой производственной программы;
— произведен расчет производственной программы участка технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма;
— произведена разработка нового оборудования для участка;
— рассмотрен вопросы организации производственной и экологической безопасности.
По завершению работы можно достоверно утверждать, что поставленная цель достигнута, задачи работы решены.

Фрагмент текста работы:

1. Технологическая часть

1.1 Описание конструкции КШМ грузового автомобиля

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала [2].
Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов при такте их сгорания и расширения и превращает прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:
• неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.
• подвижные — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.
Кроме того, к кривошипно-шатунному механизму относятся различные крепежные детали, а также коренные и шатунные подшипники.
Блок-картер – основной элемент остова двигателя. Он подвергается значительным силовым и тепловым воздействиям и должен обладать высокой прочностью и жесткостью. В блок-картере устанавливают цилиндры, опоры коленчатого вала, некоторые устройства механизма газораспределения, различные узлы смазочной системы с ее сложной сетью каналов и другое вспомогательное оборудование. Блок-картер изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава литьем [12].
Цилиндры представляют собой направляющие элементы кривошипно-шатунного механизма. Внутри их перемещаются поршни. Длина образующей цилиндра определяется ходом поршня и его размерами. Цилиндры работают в условиях резко изменяющегося давления в надпоршневой полости. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими газами, имеющими температуру до 1500… 2 500 °С.
Блок цилиндров является основной деталью двигателя, к которой прикреплены остальные механизмы и детали. Цилиндры в блоке грузовых автомобилей расположены, как правило, в один ряд вертикально (рисунок 1).

Рисунок 1 – Расположение цилиндров

Блок цилиндров двигателя имеет ребра охлаждения и установленные в гнезда картера, отлитого из магниевого сплава. Внутренняя поверхность цилиндра является направляющей для поршней. Она имеет строго определенные размеры и тщательно отполированную поверхность — зеркало цилиндра. Сверху каждый ряд из двух цилиндров закрыт общей головкой, отлитой из алюминиевого сплава. Головки прижаты к цилиндрам, а цилиндры — к картеру при помощи шпилек с гайками [6].
Вверху цилиндры имеют сухие короткие вставные гильзы из антикоррозионного, износостойкого чугуна. В этой же отливке выполнены картер и стенки рубашки охлаждения, окружающей цилиндры двигателя.
На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров.
Нижняя часть картера, предохраняющая детали кривошипно-шатунного и других механизмов двигателя от загрязнения, называется поддоном. Поддон выполняется литым. Для устранения подтекания масла между блок-картером и поддоном устанавливается прокладка.
Поддон является резервуаром для масла и в то же время защищает детали двигателя от пыли и грязи. В нижней части поддона предусмотрено отверстие для выпуска масла, закрываемое резьбовой пробкой. Поддон прикреплен к картеру болтами. Во избежание утечки масла между поддоном и картером установлены пробковые прокладки и резиновые уплотнители [8].
Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя исключает возможность его смещения в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки.
Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.
Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть – юбкой.
Юбка имеет более тонкие стенки, чем у головки. В ее средней части расположены бобышки с отверстиями.
Головка поршня содержит днище и стенки. В стенках проточены канавки для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными ребрами, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых устанавливается поршневой палец [10].
Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:
— шатуна;
— верхней и нижней головок шатуна;
— подшипников;
— шатунных болтов с гайками и элементами их фиксации.
Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня, верхней (поршневой) головки и нижней (кривошипной) головки. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. Крышка нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками. Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.
Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный подшипник, который выполнен в виде двух тонкостенных стальных вкладышей, залитых антифрикционным сплавом. Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах [11].
Коленчатый вал, соединенный с поршнем посредством шатуна, воспринимает действующие на поршень силы. На нем возникает вращающий момент, который затем передается на трансмиссию, а также используется для приведения в действие других механизмов и агрегатов. Под влиянием резко изменяющихся по величине и направлению сил инерции и давления газов коленчатый вал вращается неравномерно, испытывая крутильные колебания, подвергаясь скручиванию, изгибу, сжатию и растяжению, а также воспринимая тепловые нагрузки. Поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при сравнительно небольшой массе.
К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.
Для обеспечения нормальной работы двигателя к рабочим поверхностям коренных и шатунных шеек необходимо подавать моторное масло под давлением. Масло поступает из отверстий в картере к коренным подшипникам. Затем оно через специальные каналы в коренных шейках, щеках и шатунных шейках попадает к шатунным подшипникам. Для дополнительной центробежной очистки масла в шатунных шейках имеются грязеуловительные полости, закрытые заглушками.
Коленчатые валы грузовых автомобилей изготавливают методом литья из среднеуглеродистых и легированных сталей. После механической и термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают поверхностной закалке (для повышения износостойкости), а затем шлифуют и полируют. После обработки вал балансируют, т. е. добиваются такого распределения его массы относительно оси вращения, при котором вал находится в состоянии безразличного равновесия [15].
В коренных подшипниках применяют тонкостенные износостойкие вкладыши, аналогичные вкладышам шатунных подшипников. Для восприятия осевых нагрузок и предотвращения осевого смещения коленчатого вала один из его коренных подшипников (обычно передний) делают упорным.