Ремонт гильзы цилиндра трактора

Ремонт гильзы цилиндра трактора

1. Описание и технические характеристики ДТ-75

Рисунок 1.1 - Трактор ДТ-75: а - компоновочная схема сборочных единиц; б - общий вид; 1 - двигатель, 2 - капот двигателя, 3 - воздухозаборник, 4 - кабина, 5 - рабочее место машиниста, 6 - цепь, 7 - редуктор, 8 - звездочка, 9 - задний мост, 10 - эластично-балансирная каретка, 11 - каток, 12 - коробка передач, 13 - вал, 14 - муфта сцепления, 15 - рама, 16 - направляющее колесо, 17 - гидронасос, 18 - радиатор, 19 - выхлопная труба

1.2 Описание ДТ-75

ДТ-75 - гусеничный сельскохозяйственный трактор общего назначения. Самый массовый гусеничный трактор в СССР. Изготавливается на Волгоградском тракторном заводе более 45 лет. Трактор приобрёл хорошую репутацию благодаря удачному сочетанию высоких эксплуатационных свойств (простоте, экономичности, ремонтопригодности) и невысокой стоимости по сравнению с другими тракторами своего класса. За время выпуска ДТ-75 несколько раз проходил модернизацию. По состоянию на 2009 год изготовлено более 2741000 единиц тракторов.

1.3 Назначение трактора ДТ-75

Гусеничный сельскохозяйственный трактор ДТ-75 общего назначения относится к тяговому классу 3т. Он предназначен для работы в сельском хозяйстве с навесными, полунавесными, прицепными гидрофицированны-ми и не гидрофицированными машинами и орудиями на повышенных скоростях, преимущественно в степной и лесостепной зонах. Трактор может быть использован на легких строительных, мелиоративных и других работаx.

1.4 Технические характеристики трактора ДТ-75 и двигателя СМД-14

На ДТ-75 установлен четырехцилиндровый двигатель СМД-14 мощностью 75 л.с. (при 1700 об/мин коленчатого вала двигателя) Харьковского моторостроительного завода Серп и молот. Двигатель расположен на передней части рамы трактора. Двигатель СМД-14 четырехтактный дизель с вихрекамерным смесеобразованием и водяным охлаждением; он имеет небольшой вес и экономичен в работе. Двигатель оборудован одноцилиндровым пусковым бензиновым двигателем ПД-10У мощностью 10 л.с. с электростартером, сухой двухдисковой муфтой сцепления постоянно-замкнутого типа. На всасывающем коллекторе дизеля установлен электрофакельный подогреватель, облегчающий запуск дизеля при пониженной температуре окружающего воздуха. На правой стороне двигателя установлен масляный шестеренчатый насос НШ-46У гидравлической системы и генератор Г-214-А1 постоянного тока мощностью 180 вт. Мощность двигателя СМД-14 позволяет трактору ДТ-75 развивать на первой передаче номинальное тяговое усилие 3 т при скорости движения 5,15 км/ч.

Таблица 1.4 - Технические характеристики двигателя СМД-14

2. Вид, устройство, работа и назначение гильзы цилиндра

2.1 Схема кривошипно-шатунного механизма

Рисунок 2.1 - Кривошипно-шатунный механизм: 1 - шестерня привода масляного насоса; 2 - вал коленчатый; 3 - вкладыш коренного подшипника; 4 - заглушка; 5 - шатун; 6 - палец поршневой; 7 - поршень; 8 - гильза цилиндра; 9 - блок-картер; 10 - кольцо антикавитационное; 11 - кольца уплотнительные гильзы цилиндра; 12 - венец маховика; 13 - маховик; 14 - подшипник; 15 - корпус сальника с манжеткой; 16 - болт крепления маховика; 17 - маслоотражатель; 18 - полукольцо упорное; 19 - болт крепления крышки коренного подшипника; 20 - шестерня привода механизма уравновешивания; 21 - полость для центробежной очистки масла; 22 - крышка коренного подшипника; 23 - шайба поджимная; 24 - болт; 25 - храповик; 26 - болт; 27 - шкив коленчатого вала; 28 - маслоотражатель; 29 - шестерня коленчатого вала

2.2 Назначение и описание работы кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя.

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов в цилиндрах и преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из цилиндра, головки, поршня, поршневого пальца, шатуна, картера, коленчатого вала и других деталей.

Принцип работы:

Поршень воспринимает давление расширяющихся при высокой температуре газов и передает его на шатун. Поршень изготавливается из алюминиевых сплавов. Возвратно-поступательное движение поршня осуществляется в гильзе цилиндра.

Поршень состоит из единой головки и юбки. Головка поршня может иметь различную форму (плоскую, выпуклую, вогнутую и др.), в ней также может быть выполнена камера сгорания (дизельные двигатели). В головке нарезаны канавки для размещения поршневых колец. На современных двигателях используется два типа колец: маслосъемные и компрессионные. Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов в картер двигателя. Маслосъемные кольца удаляют излишки масла на стенках цилиндра. В юбке выполнены две бобышки для размещения поршневого пальца, который соединяет поршень с шатуном.

Шатун передает усилие от поршня к коленчатому валу, для этого он имеет шарнирное соединение и с поршнем и с коленчатым валом. Шатуны изготавливаются, как правило, из стали путем штамповки или ковки. Шатуны двигателей спортивных автомобилей отлиты из сплава титана.

Конструктивно шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. В верхней головке размещается поршневой палец. Предусматривается вращение поршневого пальца в головке шатуна и бобышках поршня. Такой палец имеет название «плавающий». Стержень шатуна имеет двутавровое сечение. Нижняя головка выполнена разборной, что позволяет обеспечить соединение с шейкой коленчатого вала. Современной технологией является контролируемое раскалывание цельной нижней головки шатуна. Благодаря неповторимой поверхности излома обеспечивается высокая точность соединения частей нижней головки.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатуна и преобразует их в крутящий момент. Коленчатые валы изготавливаются из высокопрочного чугуна и стали. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками. Щеки выполняют функцию уравновешивания всего механизма. Коренные и шатунные шейки вращаются в подшипниках скольжения, выполненных в виде разъемных тонкостенных вкладышей. Внутри шеек и щек коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла, которое к каждой их шеек подается под давлением.

На конце коленчатого вала устанавливается маховик. В настоящее время применяются т.н. двухмассовые маховики, представляющие собой упруго соединенных два диска. Через зубчатый венец маховика производится запуск двигателя стартером.

2.3 Назначение и виды гильз цилиндров

Стенки цилиндра двигателя образуют совместно с поршнем, кольцами и поверхностью камеры сгорания пространство переменного объема, в котором совершаются все рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания. Стенка цилиндра должна быть тщательно обработана и образовывает с поршневыми кольцами пару скольжения.

Цилиндры и гильзы цилиндров нагружаются силами давления газов, боковой нагрузкой от поршня и температурной нагрузкой. Переменная по величине и направлению боковая нагрузка вызывает изгиб и вибрацию цилиндра и ослабляет его крепление к картеру. Стенки цилиндра под действием возникающих при движении поршня сил трения подвергаются, кроме того, износу.

Гильзы цилиндров должны быть прочными, жесткими, износостойкими, обеспечивать, возможно, меньшие потери на трение поршня о поверхность цилиндра. Внешняя и внутренняя поверхность гильз должна обладать антикоррозионной устойчивостью. Конструкция гильз должна также обеспечивать надежность уплотнений в местах стыков гильз с головкой и блоком цилиндров.

По конструкции гильзы цилиндра современных автомобильных и тракторных двигателей можно разделить на две основные группы: мокрые гильзы цилиндров и сухие гильзы цилиндров.

3. Карта на контроль и сортировку гильзы цилиндра

3.1 Описание дефектов гильзы цилиндра

Дефект 1 - Износ внутренней рабочей поверхности более 120.06.

Дефект 2 - Износ поверхности нижнего посадочного пояска более 133.15.

3.2 Данные дефекты я буду устранять следующими способами

Дефект 1: Растачиваю внутреннюю поверхность гильзы цилиндра с Ø120.16 мм до Ø120.5 мм на длину L=263 мм. Наплавляю поверхность с Ø120.5 мм до Ø119.6 мм на длину L=263 мм. Растачиваю поверхность с Ø119.6 мм до Ø120.1 мм на длину L=263 мм.

Шлифую поверхность с Ø120.1 мм. до Ø120.0 мм. на длину L=263

Дефект 2: Растачиваю внешнюю поверхность нижнего посадочного пояска гильзы цилиндра с Ø132.0 мм. до Ø131.7 мм. на длину L=64 мм. Наплавляю поверхность с Ø131.7 мм. до Ø133.5 мм. на длину L=64 мм. Растачиваю поверхность с Ø133.5 мм. до Ø133.2 мм. на длину L=64 мм.

Шлифую поверхность с Ø133.2 мм. до Ø133.1 мм. на длину L=64 мм.

3.3 Оформляю карту на контроль и сортировку

Карта представлена на следующей странице.

4. Расчетная часть

4.1 План технологических операций по восстановлению деталей с указанием установов, переходов, эскизов операции

4.2.1 Расчет режимов обработки, проверка по условию резания, мощности и расчет норм времени токарной операции

Операция 010 - ТОКАРНАЯ

Оборудование: токарно-винторезный станок 1Д63

Техническая характеристика:

- высота центров, мм.                                                        ВЦ=160 мм.

расстояние между центрами, мм.                                     РМЦ=750 мм.

частота вращения шпинделя, об\мин.                               n=75; 150; 300;

мощность основного электродвигателя, кВт.                  N_эл=7.3 кВт.

Установ А: Установить гильзу цилиндра в 3-х кулачковый патрон, закрепить и снять.

Приспособление: 3-х кулачковый патрон 7100-0008 ГОСТ 2675-51.

Вспомогательное время на установку заготовки, массой не больше 5 кг.

Т_всп=0.32

Переход 1: Точить внутреннюю поверхность гильзы цилиндров с Ø120.16 мм. до Ø120.5 мм. на длину L=263 мм.

Инструмент: Режущий: Резец расточной проходной ГОСТ 18869-73

Измерительный: Нутромер

Режимы резания:

. Припуск на черновое растачивание ремонтируемой поверхности.=1.5 мм

. Глубина резания при черновом растачивании.

t=2 мм

. Число проходов.=2

. Подача при черновом растачивании.=0.1

. Скорость резания расчетная.

V_p=V_t·K_м·K_x·K_м.р.·К_ох м\мин.                  (4.1)

где V_t - скорость резания при расстачивании чугуна специального с δ_в=60 кг/мм²._t=160.

К_м - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, загрязненной наплавочной коркой. При δ_в=60 кг/мм²

К_м=0.9

К_х - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, наплавочной коркой.

К_м=0.85

К_ох - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке без охлаждения.

К_ох=0.90

V_p=160·0.9·0.85·1·0.9=110.16 м/мин.

. Расчетная частота вращения шпинделя.

П_р=1000·V_p/π·D об/мин. (4.2)

где D - диаметр до обработки

П_р= (1000·110.16)\3.14·120.16=291.97 об/мин.

. Фактическая частота вращения шпинделя по паспорту.

П_ф=300 об/мин

. Фактическая скорость резания.

V_ф=πD·(П_ф/1000)=3.14·120.16·(300/1000)=113.19 м/мин

Проверка режимов резания по усилению резания мощности.

. Усиление резания.

_z=P_zн·К_мр кг.                                  (4.3)

Где P_zн - усиление резания при обработке чугуна специального с δ_в =65 кг/мм^2.

P_zн=100 кг.

К_м.р. - поправочный коэффициент на усиление резания при обработке стали с δ_в=65 кг/мм². К_м.р.=1_z=100·1=100 кг.

. Эффективная мощность на резание.

N_эф=(P_z·V_ф)/6120=(100·113.19)/6120=1.84 кВт.

. Потребная мощность на резание.

N_элn=N_эф/η кВт.                (4.4)

Где η - КПД трансмиссии станка. (η=0.9)_элn=1.84/0.9=2.05 кВт.

. Коэффициент загрузки главного электродвигателя по мощности.

К_з=N_элn/N_эл=2.05/7.3=0.28 <1.1     (4.5)

Нормы времени по переходу.

. Вспомогательное время при точении на станке с ВЦ=300.

_всп^’=0.9+0.4=1.3 мин.       (4.6)

. Основное время при растачивании отверстия.

t_o=(L+y₁+y₂)·i/П_ф·S мин. (4.7)

Где L - длина поверхности обработки.=263 мм.₁; y₂ - соответсвующая величина врезания и перебега инструмента.

Для расточных резцов принимаем y₁+y₂=4 мм._o^’=(263+4)·2/(300·0.1)=17.8 мин.

4.2.2 Расчет режимов обработки, проверка по условию наплавки, мощности и расчет норм времени наплавочной операции

Операция 015 - НАПЛАВОЧНАЯ (ручная электродуговая)

Оборудование: сварочный аппарат АДД-303

Техническая характеристика

тип генератора ТСО-300

напряжение, В

- рабочее 32 В.

- холостого хода 90 В.

- сварочный ток, А 100-315 А.

- габаритные размеры, мм 1915-895-1400 мм.

- масса, кг 90 кг.

Установ А: Уложить гильзу на сварочный стол, закрепить и снять.

Приспособление: Сварочный стол ССМ-1

Техническая характеристика

размеры рабочей части стола, 800*600 мм.

- высота рабочей части стола над уровнем пола, 700 мм.

- доступная масса сварочного тока, 630 А.

- масса 210 кг.

Переход 1: Наплавить с Ø120.5 мм. до Ø119.6 мм. на длину L=263 мм.

Инструмент измерительный: Нутромер

Режимы наплавки:

1. Род тока - постоянный обратной полярности.

. Толщина наплавляемого слоя - принято δ = 0.9 мм.

. Марка и диаметр электрода

Для чугуна специального с δ_в = 65 кг/мм² диаметр электрода принимаем

d_эл=3 мм

Марка электрода У-340

4. Сила тока, А I=90-100

I=(20+6·d_эu)·d_эu, где d_эu - диаметр електрода.

I=(20+6·3)·3=100 А Принято I=100 A. (4.8)

5. Напряжение, В.

. Вес наплавляемого металл.

G=F·L·Y гр.                                 (4.9)

Где F - площадь поперечного сечения.

F=0,5 см²

L - длина отверстия, см.

L=263 см

Y - удельный вес електрода.

Y =7,8

G=0,5·26.3·7,8=102.57 гр.

7. Расход электродов.

G_э=G*K_э гр.                                                      (4.10)

Где К_э - коэффициент расхода электродов с учетом потерь на огарки разбрызгивание и угар металла.

К_э=1,4

G_э=102.57*1,4=143.6 гр.

Нормы времени по переходу.

.        Основное время.

t_o=(60·G/ I·O_н)·2 мин.                  (4.11)

Где Он - коэффициент наплавки,

Он=8

t_o=(60·102.57/100·8)·2=15.38 мин.

Т.к. у меня 1 наплавляемая поверхность, то

t_o'=15.38·1=15.38 мин.

2.       Штукатурно-калькуляционное время, мин.

T_ш.к=t_o·К_п                                                             (4.12)

Где Кп=1,4

t_ш.к=15.39·1,4=21.532 мин.

4.2.3 Расчет режимов обработки, проверка по условию резания, мощности и расчет норм времени токарной операции

Операция 020 - ТОКАРНАЯ

Оборудование: токарно-винторезный станок 1Д63

Техническая характеристика:

- высота центров, мм.                                                        ВЦ=160 мм.

расстояние между центрами, мм.                                     РМЦ=750 мм.

частота вращения шпинделя, об\мин.                               n=75; 150; 300;

мощность основного электродвигателя, кВт.                  N_эл=7.3 кВт.

Установ А: Установить гильзу цилиндра в 3-х кулачковый патрон, закрепить и снять.

Приспособление: 3-х кулачковый патрон 7100-0008 ГОСТ 2675-51.

Вспомогательное время на установку заготовки, массой не больше 5 кг.

Т_всп=0.32

Переход 1: Точить внутреннюю поверхность гильзы цилиндров с Ø119.6 мм. до Ø119.9 мм. на длину L=263 мм.

Инструмент: Режущий: Резец расточной проходной ГОСТ 18869-73

Измерительный: Нутромер

Режимы резания:

. Припуск на чистовое растачивание ремонтируемой поверхности.=1.2 мм

. Глубина резания при чистовом растачивании.

t=2 мм

. Число проходов.=2

. Подача при чистовом растачивании.=0.15

. Скорость резания расчетная.

V_p=V_t·K_м·K_x·K_м.р.·К_ох м\мин.             (4.1)

Где V_t - скорость резания при расстачивании чугуна специального с δ_в=60 кг/мм²._t=170.

К_м - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, загрязненной наплавочной коркой. При δ_в=60 кг/мм²

К_м=0.9

К_х - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, наплавочной коркой.

К_х=0.7

К_ох - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке без охлаждения.

К_ох=0.95

V_p=170·0.9·0.7·1·0.95=101.745 м/мин.

. Расчетная частота вращения шпинделя.

П_р=100·V_p/π·D об/мин.   (4.2)

Где D - диаметр до обработки

П_р= (1000·101.745)\3.14·119.6=270.93 мм.

. Фактическая частота вращения шпинделя по паспорту.

П_ф=285 об/мин

. Фактическая скорость резания.

V_ф=πD·(П_ф/1000)=3.14·119.6·(285/1000)=107.03 м/мин (4.3)

Проверка режимов резания по усилению резания мощности.

. Усиление резания, кг.

_z=P_zн·К_мр кг.                                  (4.4)

Где P_zн - усиление резания при обработке чугуна специального с δ_в=65 кг/мм^2.

P_zн=100 кг.

К_м.р. - поправочный коэффициент на усиление резания при чугуна специального с δ_в=65 кг/мм².

К_м.р.=1_z=100·1=100 кг.

. Эффективная мощность на резание.

N_эф=(P_z·V_ф)/6120=(100·107.03)/6120=1.74 кВт. (4.5)

. Потребная мощность на резание.

_элn=N_эф/η кВт.

Где η - КПД трансмиссии станка.

η=0.9

N_элn=1.74/0.9=1.93 кВт.

. Коэффициент загрузки главного электродвигателя по мощности.

К_з=N_элn/N_эл=1.93/7.3=0.265 <1.1   (4.6)

Нормы времени по переходу.

. Вспомогательное время при точении на станке с ВЦ=300_всп^’=0.9+0.4=1.3 мин.

. Основное время при растачивании отверстия.

t_o=(L+y₁+y₂)·i/П_ф·S мин. (4.7)

Где L - длина поверхности обработки.=263 мм.₁; y₂ - соответсвующая величина врезания и перебега инструмента.

Для расточных резцов принимаем y₁+y₂=4 мин._o^’=(263+4)·2/(285·0.15)=12.49 мин.

4.2.4 Расчет режимов обработки, проверка по усилению резания, мощности и расчет норм времени шлифовальной операции

Операция 025 - ШЛИФОВАЛЬНАЯ

Оборудование: Круглошлифовальный станок 3151

Техническая характеристика:

- высота центров, мм.                                                        Вц=160 мм.

расстояние между центрами, мм.                                     РМЦ=750 мм.

частота вращения шпинделя, об\мин.                               n=75; 150; 300;

мощность основного электродвигателя, кВт.                  N_эл=5,8 кВт.

Установ А: Установить гильзу цилиндра в 3-х кулачковый патрон, закрепить и снять.

Приспособление: самоцентрирущийся 3-х кулачковый патрон 7100-0008 ГОСТ 2675-51.

Вспомогательное время на установку заготовки, массой не больше 5 кг.

Твсп=0.32

Переход 1: Шлифовать внутреннюю поверхность гильзы цилиндров с Ø119.9 мм. до Ø120 мм. на длину L=263 мм.

Инструмент: Шлифовальный: Круги шлифовальные ГОСТ 2424-67

Измерительный: Нутромер

- форма круга                                   ПП

диаметр круга                                   Д=350 мм

ширина                                             В=32 мм

диаметр внутренний                         dв=127 мм

Режимы шлифования.

. Припуск на шлифование поверхности.

H= мм.        (4.13)

Где D, d - размеры до и после шлифования.

. Поперечная подача, мин.

Принимаем t=0.012 мин

. Число проходов i=H/t=0.05/0.012=4.2

Принимаем i=5

. Продольная подача, мин/об.

Принимаем S_пр=0.3

. Число оборотов детали.

об\мин (4.14)

Где V - окружная скорость детали, м\мин.=62.35 м/мин

d - диаметр детали, мм.

d=120 мм

. Фактическое число оборотов по паспортным данным.

N=170 об/мин

Проверка режимов шлифования по мощности.

. Эффективная мощность необходимая на шлифование.

N_эф=0.68·V·S^0.8·t^0.8=0.68·62.35·0.3^0.8·0.012^0.8=0.483 кВт. (4.15)
2. Потребная мощность главного электродвигателя станка, кВт.

N_эл^п=N_эф/η=0.483/0.85=0.568        (4.16)

Где η - КПД трансмиссии станка η=0.85

. Коэффициент загрузки главного электродвигателя по мощности.

К_з=N_эл^п/ N_эл=0.568/5.8=0.097 <1.1 (4.17)

Нормы времени по переходу.

. Вспомогательное время на шлифование, мин._всп^п=0.9 мин._всп^пл - на последующий проход

t_всп^пл=0.03·0.9=0.27 мин.  (4.18)

Полное вспомогательное время._всп=0.9+0.27=1.17 мин

. Основное время при шлифовании поверхности.

мин. (4.19)

Где L - длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и пробега камня. L=263 мм.- число проходов.=5

S_пр - продольная подача.

S_пр=0.3 мм/об

К_з - коэффициент зачистных ходов.

К_з=1.7

В-ширина шлифовального круга. В=32

 мин. (4.20)

Т.к. у меня 5 проходов, то

t_o^’=0.83·5+0.3=4.45 мин.

. Штучно-калькуляционное время, мин.

Где К_п - коэффициент, учитывающий затраты вспомогательно-заключительного времени.

К_п=1.4

4.2.5 Расчет режимов обработки, проверка по условию резания, мощности и расчет норм времени токарной операции

Операция 040 - ТОКАРНАЯ

Оборудование: токарно-винторезный станок 1Д63

Техническая характеристика:

- высота центров, мм.                                                        ВЦ=160 мм.

расстояние между центрами, мм.                                     РМЦ=750 мм.

частота вращения шпинделя, об\мин.                               n=75; 150; 300;

мощность основного электродвигателя, кВт.                  N_эл=7.3 кВт.

Установ А: Установить гильзу цилиндра в 3-х кулачковый патрон, закрепить и снять.

Приспособление: 3-х кулачковый патрон 7100-0008 ГОСТ 2675-51.

Вспомогательное время на установку заготовки, массой не больше 5 кг.

Т_всп=0.32

Переход 1: Точить внутреннюю поверхность гильзы цилиндров с Ø132 мм. до Ø131.7 мм. на длину L=64 мм.

Инструмент: Режущий: Резец расточной проходной ГОСТ 18869-73

Измерительный: Нутромер

Режимы резания:

. Припуск на черновое растачивание ремонтируемой поверхности.=1.5 мм

. Глубина резания при черновом растачивании.

t=2 мм

. Число проходов.=2

. Подача при черновом растачивании.=0.12

. Скорость резания расчетная, м\мин.

_p=V_t·K_м·K_x·K_м.р.·К_ох м\мин.                                                                                 (4.1)

Где V_t - скорость резания при расстачивании чугуна специального с δ_в=60 кг/мм².

V_t=160.

К_м - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, загрязненной наплавочной коркой. При δ_в=60 кг/мм²

К_м=0.9

К_х - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, наплавочной коркой.

К_м=0.85

К_ох - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке без охлаждения.

К_ох=0.85

V_p=160·0.9·0.85·1·0.85=104.04 м/мин.

. Расчетная частота вращения шпинделя, об/мин.

П_р=1000·V_p/π·D              (4.2)

Где D - диаметр до обработки

П_р= (1000·104.04)\3.14·132=251.013 об/мин.

. Фактическая частота вращения шпинделя по паспорту.

П_ф=260 об/мин

. Фактическая скорость резания, м/мин.

V_ф=πD·(П_ф/1000)=3.14·132·(260/1000)=107.687 м/мин (4.3)

Проверка режимов резания по усилению резания мощности.

. Усиление резания, кг.

_z=P_zн·К_мр                                          (4.4)

Где P_zн - усиление резания при обработке чугуна специального с δ_в =65 кг/мм^2.

P_zн=100 кг.

К_м.р. - поправочный коэффициент на усиление резания при обработке стали с δ_в=65 кг/мм².

К_м.р.=1_z=100·1=100 кг.

. Эффективная мощность на резание.

N_эф=(P_z·V_ф)/6120=(100·107.687)/6120=1.76 кВт. (4.5)

. Потребная мощность на резание.

_элn=N_эф/η

Где η - КПД трансмиссии станка. η=0.9

N_элn=1.76/0.9=2.07 кВт.

. Коэффициент загрузки главного электродвигателя по мощности.

К_з=N_элn/N_эл=2.05/7.3=0.36 <1.1    (4.6)

Нормы времени по переходу.

. Вспомогательное время при точении на станке с ВЦ=300_всп^’=0.9+0.4=1.3 мин.

. Основное время при растачивании отверстия, мм.

t_o=(L+y₁+y₂)·i/П_ф·S мм.   (4.7)

Где L - длина поверхности обработки.=263 мм.₁; y₂ - соответствующая величина врезания и перебега инструмента.

Для расточных резцов принимаем y₁+y₂=4 мм._o^’=(64+4)·2/(260·0.12)=4.36 мм.

4.2.6 Расчет режимов обработки, проверка по условию наплавки, мощности и расчет норм времени наплавочной операции

Операция 045 - НАПЛАВОЧНАЯ (ручная электродуговая)

Оборудование: сварочный аппарат АДД-303

Техническая характеристика

тип генератора ТСО-300

напряжение, В

- рабочее 32 В.

- холостого хода 90 В.

- сварочный ток, А 100-315 А.

- габаритные размеры, мм 1915-895-1400 мм.

- масса, кг 90 кг.

Установ А: Уложить гильзу на сварочный стол, закрепить и снять.

Приспособление: Сварочный стол ССМ-1

Техническая характеристика

размеры рабочей части стола, 800*600 мм.

- высота рабочей части стола над уровнем пола, 700 мм.

- доступная масса сварочного тока, 630 А.

- масса 210 кг.

Переход 1: Заварить отверстие Ø131.7 мм. до Ø133.5 мм. на длину L=64 мм.

Инструмент измерительный: Нутромер

Режимы наплавки:

1. Род тока - постоянный обратной полярности.

. Толщина наплавляемого слоя - принято б=1.8 мм.

. Марка и диаметр электрода

Для чугуна специального с δ_в = 65 кг/мм² диаметр электрода принимаем d_эл=3 мм

Марка электрода У-340

4. Сила тока, А I=90-100

I=(20+6·d_эu)·d_эu, где d_эu - диаметр електрода.

I=(20+6·3)·3=100 А Принято I=100 A. (4.8)

5. Напряжение, В.

Принято U=36 B.

. Вес наплавляемого металла, гр.

G=F·L·Y                                       (4.9)

Где F - площадь поперечного сечения.

F=0,5 см²

L - длина отверстия, см.

L=6.4 см

Y - удельный вес електрода.

Y =7,8

G=0,5·6.4·7,8=24.96 гр.

7. Расход электродов, гр.

G_э=G·K_э                                                                (4.10)

Где К_э - коэффициент расхода электродов с учетом потерь на огарки разбрызгивание и угар металла.

К_э=1,4

G_э=24.96·1,4=34.944 гр.

Нормы времени по переходу.

.        Основное время, мин.

t_o=(60·G/ I·O_н)·2                          (4.11)

Где О_н - коэффициент наплавки,

О_н=8

t_o=(60·24.96/100·8)·2=1.872 мин.

Т.к. у меня 1 наплавляемая поверхность, то

t_o'=1.872·1=1.872 мин.

4.       Штукатурно-калькуляционное время, мин.

T_ш.к=t_o·К_п

Где Кп=1,4

t_ш.к=1.872·1,4=2.62 мин.              (4.12)

4.2.7 Расчет режимов обработки, проверка по условию резания, мощности и расчет норм времени токарной операции

Операция 050 - ТОКАРНАЯ

Оборудование: токарно-винторезный станок 1Д63

Техническая характеристика:

- высота центров, мм.                                                        ВЦ=160 мм.

расстояние между центрами, мм.                                     РМЦ=750 мм.

частота вращения шпинделя, об\мин.                               n=75; 150; 300;

мощность основного электродвигателя, кВт.                  N_эл=7.3 кВт.

Установ А: Установить гильзу цилиндра в 3-х кулачковый патрон, закрепить и снять.

Приспособление: 3-х кулачковый патрон 7100-0008 ГОСТ 2675-51.

Вспомогательное время на установку заготовки, массой не больше 5 кг.

Т_всп=0.32

Переход 1: Точить внутреннюю поверхность гильзы цилиндров с Ø133.5 мм. до Ø133.2 мм. на длину L=64 мм.

Инструмент: Режущий: Резец расточной проходной ГОСТ 18869-73

Измерительный: Нутромер

Режимы резания:

. Припуск на чистовое растачивание ремонтируемой поверхности.=1.5 мм

. Глубина резания при чистовом растачивании.

t=2 мм

. Число проходов.=2

. Подача при чистовом растачивании.=0.15

. Скорость резания расчетная, м\мин.

_p=V_t·K_м·K_x·K_м.р.·К_ох                                     (4.1)

Где V_t - скорость резания при расстачивании чугуна специального с δ_в=60 кг/мм².

V_t=170.

К_м - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, загрязненной наплавочной коркой. При δ_в=60 кг/мм²

К_м=0.9

К_х - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке деталей, наплавочной коркой.

К_х=0.85

К_ох - поправочный коэффициент на скорость резания при обработке без охлаждения.

К_ох=0.85

V_p=170·0.9·0.85·1·0.85=110.54 м/мин.

. Расчетная частота вращения шпинделя, об/мин.

П_р=100·V_p/π·D                (4.2)

Где D - диаметр до обработки

П_р= (1000·110.54)\3.14·133.5=263.69 об/мин. (4.3)

7. Фактическая частота вращения шпинделя по паспорту.

П_ф=270 об/мин

8. Фактическая скорость резания, м/мин.                                            

V_ф=πD·(П_ф/1000)=3.14·133.5·(270/1000)=113.18 м/мин

Проверка режимов резания по усилению резания мощности.

. Усиление резания, кг.

_z=P_zн·К_мр                                         (4.4)

Где P_zн - усиление резания при обработке чугуна специального с δ_в=65 кг/мм^2.

P_zн=100 кг.

К_м.р. - поправочный коэффициент на усиление резания при чугуна специального с δ_в=65 кг/мм².

К_м.р.=1_z=100·1=100 кг.

. Эффективная мощность на резание.

N_эф=(P_z·V_ф)/6120=(100·113.18)/6120=1.85 кВт. (4.5)

. Потребная мощность на резание.

_элn=N_эф/η

Где η - КПД трансмиссии станка.

η=0.9

N_элn=1.85/0.9=2.05 кВт.   (4.6)

4. Коэффициент загрузки главного электродвигателя по мощности.

К_з=N_элn/N_эл=2.05/7.3=0.35 <1.1     (4.7)

Нормы времени по переходу.

. Вспомогательное время при точении на станке с ВЦ=300_всп^’=0.9+0.4=1.3 мин.

. Основное время при растачивании отверстия, мин.

t_o=(L+y₁+y₂)·i/П_ф·S мин. (4.8)

Где L - длина поверхности обработки.=64 мм.₁; y₂ - соответсвующая величина врезания и перебега инструмента.

Для расточных резцов принимаем y₁+y₂=4 мин.

t_o^’=(64+4)·2/(270·0.15)=3.36 мин.  (4.9)

4.2.8 Расчет режимов обработки, проверка по усилению резания, мощности и расчет норм времени шлифовальной операции

Операция 055 - ШЛИФОВАЛЬНАЯ

Оборудование: Круглошлифовальный станок 3151

Техническая характеристика:

- высота центров, мм.                                                        Вц=160 мм.

расстояние между центрами, мм.                                     РМЦ=750 мм.

частота вращения шпинделя, об\мин.                               n=75; 150; 300;

мощность основного электродвигателя, кВт.                  N_эл=5,8 кВт.

Установ А: Установить гильзу цилиндра в 3-х кулачковый патрон, закрепить и снять.

Приспособление: самоцентрирущийся 3-х кулачковый патрон 7100-0008 ГОСТ 2675-51.

Вспомогательное время на установку заготовки, массой не больше 5 кг.

Т_всп=0.32

Переход 1: Шлифовать внутреннюю поверхность гильзы цилиндров с Ø133.2 мм. до Ø133.1 мм. на длину L=64 мм.

Инструмент: Шлифовальный: Круги шлифовальные ГОСТ 2424-67

Измерительный: Нутромер

- форма круга                                   ПП

диаметр круга                                   Д=350 мм

ширина                                             В=32 мм

диаметр внутренний                         dв=127 мм

Режимы шлифования.

. Припуск на шлифование поверхности, мм.

H= мм. (4.13)

Где D, d - размеры до и после шлифования.

. Поперечная подача, мин.

Принимаем t=0.02 мин

. Число проходов i=H/t=0.05/0.02=2.5

Принимаем i=3

. Продольная подача, мин/об.

Принимаем S_пр=0.3

. Число оборотов детали.

 об\мин (4.14)

трактор цилиндр гильза шлифование

Где V - окружная скорость детали, м\мин.=20 м/мин

d - диаметр детали, мм.

d=133.2 мм

. Фактическое число оборотов по паспортным данным.

N=150 об/мин

Проверка режимов шлифования по мощности.

. Эффективная мощность необходимая на шлифование.

_эф=0.68·V·S^0.8·t^0.8=0.68·20·0.3^0.8·0.02^0.8=0.226 (4.15)

. Потребная мощность главного электродвигателя станка, кВт.

N_эл^п=N_эф/η=0.226/0.85=0.266        (4.16)

Где η - КПД трансмиссии станка η=0.85

. Коэффициент загрузки главного электродвигателя по мощности.

К_з=N_эл^п/ N_эл=0.266/5.8=0.046 <1.1 (4.17)

Нормы времени по переходу.

. Вспомогательное время на шлифование, мин._всп^п=0.9 мин._всп^пл - на последующий проход

t_всп^пл=0.03·0.9=0.27 мин.  (4.18)

Полное вспомогательное время._всп=0.9+0.27=1.17 мин

. Основное время при шлифовании поверхности, мин.

 мин. (4.19)

Где L - длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и пробега камня. L=64 мм.- число проходов, i=3

S_пр - продольная подача, S_пр=0.3 мм/об

К_з - коэффициент зачистных ходов, К_з=1.7

В-ширина шлифовального круга. В=32

 мин. (4.20)

Т.к. у меня 3 прохода, то t_o^’=0.377·3+0.3=1.431

3. Штучно-калькуляционное время, мин.

Т_ш.к.= t_o^’·К_п=1.431·1.4=2.003 мин. (4.21)

Где К_п - коэффициент, учитывающий затраты вспомогательно-заключительного времени, К_п=1.4.

Список литературы

1. Корчанов И.Я. «Технология и организация ремонта строительных машин и оборудования» М. «Стройиздат.» 1990 г.

. Румянцев С.Н. «Ремонт автомобилей» М. «Транспорт». 1986 г.

. Броневич Г.А. «Курсовое и дипломное проектирование по специальности строительные машины и оборудование».

. Методические указания к курсовой работе по специальности «Ремонт строительных машин»