Аналитически-исследовательским методом

I. Подготовить станок и рабочее место к проведению хронометражных исследований:

а) настроить станок на режимырезания, принятые по нормативам при аналитически-расчетном методе определения нормы штучного времени;

б) разложить инструмент и детали в удобное для работы положение.

2. Расчленить операцию на элементы и наметить фиксажные точки. Элементы работы должны быть типовыми, т.е. наиболее часто встречающимися в других операциях. В условиях мелкосерийного и единичного производств они часто согласуются с нормативными комплексами приёмов, на которые устанавливается одна норма вспомогательного времени. Например, установить деталь, пустить станок и подвести резец, подрезать торец втулки и т.д.

3. Учебному мастеру пустить станок и выполнить операцию «подрезка торца втулки», а группе студентов измерить продолжительность намеченных приемов работы и заполнить наблюдательный лист.

4. Повторить п.3 от 3 до 5 раз.

5. Определить расчетом среднюю продолжительность приемов работы и величину оперативного (основного и вспомогательного) времени.

6. Определить затраты времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности по нормативам [прилож. 1, табл. 7.].

7. Определить норму штучного времени.

Сопоставление полученных данных по величине норм штучного времени на операцию в результате применения аналитически-расчетного и аналитически-исследовательского методов

1. Дать сравнительную оценку норм штучного времени при первом и втором методах исследования.

2. Отметить недостатки и преимущества обоих методов.

3. Сделать заключение по работе и представить отчет по форме, которая выдается каждому студенту.

Контрольные вопросы

1. Что называется нормой штучного времени?

2. Для чего необходимо подготовительно-заключительное время?

3. Что называется технической нормой времени?

4. Что называется основным временем? Виды основного времени.

5. Для чего необходимо вспомогательное время? Составляющие вспомогательного времени.

6. Как определяется время на обслуживание рабочего места и время на отдых и естественные надобности?

ЛАБОРАТОРНАЯ Работа №3

Изучение операции дефектовки деталей автомобилей,

Поступающих в ремонт

Цели работы:

1. Изучить технические условия на контроль-сортировку коленчатых валов.

2. Ознакомиться с устройством измерительных приборов, приспособлений, инструментов и методами измерений.

3. Изучить дефекты коленчатого вала, износ и деформации рабочих поверхностей коленчатых валов.

4. Решить вопрос о годности коленчатого вала путем сопоставления результатов дефектации с требованиями технических условий на его восстановление.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Конструктивно-технологическая характеристика детали

Основные конструктивные элементы коленчатого вала – коренные и шатунные шейки, носок вала (посадочные поверхности под шкив и шестерню), шпоночная канавка, резьба под храповик, фланец вала отверстия под болты крепления маховика и под подшипник ведущего вала коробки передач.

Требования к точности размеров: в пределах квалитетов 4–5 (для шеек валов) и квалитетов 8–7 для других конструктивных элементов, отклонения форм и расположения не должны выходить за пределы поля допуска 5-го квалитета. Отклонения радиуса кривошипа не должны превышать значения ±0,05 мм. Шероховатость поверхности шеек не грубее R _a= 0,32 мкм. Коленчатые валы должны быть динамически отбалансированы.

Установочной базой служат фаски в отверстиях под храповик и подшипник ведущего вала коробки передач.

2. Вид и характер дефектов

В процессе работы на коленчатый вал воздействуют силы трения, вибрация, знакопеременные нагрузки, среда и др. Это вызывают появление износа (D_min до 0,1 мм, D_нецил до 0,08 мм), нарушение качества поверхности шеек коленчатого вала (задиры, риски, коррозия), механические повреждения (трещины, дефекты резьбы), отклонения расположения (D биения до 0,150 мм).

При контроле коленчатых валов внешним осмотром выявляются внешние трещины, обломы, повреждения резьбы и т.п. Определяются размеры контролируемых поверхностей и величины износов.

В результате наружного осмотра и измерений устанавливают, к какой из следующих категорий отнести коленчатый вал: годен, подлежит восстановлению, негоден.

ПРИМЕНЯЕМЫЙ ИНСТРУМЕНТ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ,

ОБОРУДОВАНИЕ

Для исследования отклонений геометрических параметров коленчатых валов необходимы: призмы или центры для установки коленчатого вала; микрометр с интервалами измерения 0–75 мм; штангенциркуль; лупа для обнаружения трещин; индикатор часового типа; штангенрейсмус; микрометрический глубиномер.

УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Приемку деталей с острыми кромками или заусенцами производить только в рукавицах. Не проверять совмещение отверстий пальцем. Пользоваться для этих целей специальными пробками.

Аккуратно укладывать контролируемые детали на стол, плиту, призмы.

Ручной инструмент и приспособления необходимо укладывать в удобном для пользования порядке.

При обнаружении неисправностей инструмента, приспособлений сообщить об этом преподавателю и до устранения неполадок к работе не приступать.

Во время нахождения в лаборатории запрещается включать и выключать приборы и оборудование, не применяющиеся в данной лабораторной работе.

После окончания работы необходимо провести в порядок рабочее место.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить инструкцию по технике безопасности.

2. Произвести внешний осмотр коленчатого вала в соответствии с техническими условиями на его ремонт.

3. Разместить пояса замеров в соответствии со схемой замеров и произвести измерения шеек в различных сечениях и плоскостях.

4. Измерить длину установочной шейки вала.

5. Измерить биение и определить стрелу прогиба коленчатого по неизношенному пояску шейки.

6. Измерить биение фланца по торцу, зафиксировав вал от продольного смещения.

7. Измерить размер фланца вала по наружному диаметру.

8. Измерить диаметр отверстия под упорный подшипник первичного

вала.

9. Проанализировать результаты внешнего осмотра и произведенных измерений коленчатого вала и сделать заключение о том, к какой категории можно отнести коленчатый вал (годен, подлежит восстановлению, негоден).

Таблица 1

Технические требования на дефектацию детали

			Деталь: коленчатый вал
			№ детали:24-1005015
			Материал: чугун В450-2
			Твердость:
№ п.п	Возможный дефект	Способ установления дефекта, контрольный инструмент	Размер, мм	Заключение
по рабочему чертежу	допустимый без ремонта
1.	Трещины или обломы любого характера и расположения.	Осмотр. Дефектоскопия.	–	–	Браковать
2.	Риски, задир или износ передней коренной шейки по длине.	Осмотр. Калибр 38,34 мм	38-0,05	38,34	Обработать до устранения дефекта, поставить упорную шайбу ремонтного размера. Браковать при длине шейки более 38,34мм.
3.	Износ шатунных шеек по длине.	Калибр 36,4 мм	36^+0.1	36.4	Браковать при разнице более 36,4мм
4.	Износ коренных шеек по диаметру.	См. п.8 технических требований.	64-0,013	–	Обработать до ремонтного размера, поставить вкладыши ремонтного размера. Наплавить.
5.	Износ шатунных шеек по диаметру.	То же	58-0.013	–	То же
6.	Биение торцевой поверхности фланца вала.	Призмы, индикатор, стойка, калибр 8,5 мм.	0,04	0,05	Обработать торец до устранения дефекта. Браковать при толщине фланца менее 8,5 мм.
Толщина фланца
10±0,5	8,5
7.	Износ отверстия под подшипник ведущего вала коробки передач.	Пробка неполная 40,00 мм.		40,00	Поставить втулку ДР.

 

Окончание табл. 1
8.	Износ отверстий во фланце под болты крепления маховика.	Пробка неполная 12,03 мм.	12^+0,027	12,03	Обработать до ремонтного размера в сборке с маховиком.
9.	Износ шейки под ступицу шкива.	Скоба листовая 37,98 мм.		37,98	Осталивать. Хромировать.
10.	Износ шейки под шестерню коленчатого вала.	Скоба листовая 39,99 мм.		39,99	То же.
11.	Погнутость вала.	Призмы, индикатор, стойка,	Радиальное биение средних коренных шеек относительно крайних	Править.
Резьбы: М22 ´ 1,5 Ао М27 ´ 2-7 Н		0,06	0,10 с учётом износа

Таблица 2

Размеры коренных и шатунных шеек коленчатого вала

Размер	Уменьшение диметра	Коренные шейки	Шатунные шейки
Диаметр, мм	Маркировка	Диаметр, мм	Маркировка
По рабочему чертежу	-	64,00-0,013	-	58,00-0.013	-
I	Ремонтный	-0,25	63,75-0,013	Р1к	57,75-0,013	Р1ш
II	Ремонтный	-0,50	63,50-0,013	Р2к	57,50-0,013	Р2ш
III	Ремонтный	- 0,75	63,25-0,013	Р3к	57,25-0,013	Р3ш
IV	Ремонтный	-1,00	63,00-0,013	Р4к	57,00-0,013	Р4ш
V	Ремонтный	-1,25	62,75-0,013	Р5к	56,75-0,013	Р5ш
VI	Ремонтный	-1,50	62,50-0,013	Р6к	56,50-0,013	Р6ш

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Рис. 1. Возможные дефекты коленчатого вала:

1 –трещины, риски, раковины на поверхности шеек; 2 – износ первой коренной шейки по длине; 3 – износ шатунных шеек по длине; 4, 11 – износ коренных шеек по диаметру; 5 – износ шатунных шеек по диаметру; 6 –осевое биение фланца; 7 – износ отверстия под подшипник; 8 – износ отверстий под болты крепления маховика; 9 – износ посадочного места под шкив; 10 – износ посадочного места под шестерню привода распредвала

1. Овальность и конусообразность коренных и шатунных шеек не более 0,01 мм.

2. Непараллельность осей коренных и шатунных шеек не более 0,015 мм на длине каждой шейки.

3. При установке вала по крайним коренным шейкам биение средних коренных шеек не более 0,06 мм.

4. Неперпендикулярность торцев А и Б относительно оси вала не более 0,04 мм.

5. При обработке шатунных шеек радиус кривошипа должен быть выдержан 46 ± 0,05 мм.

6. Шероховатость поверхности коренных и шатунных шеек, поверхности Б не более R_a =0,2, поверхности А не более R_a =0,63 по ГОСТ 2789-73.

7. Балансировать динамически только валы с наплавленными шейками. Допустимый дисбаланс на каждом конце не более 15 гс.см.

8. Контроль дефектов пп. 4 и 5 не производить, так как 100% деталей подлежит ремонту.

 

Технологическая инструкция на дефектацию коленчатого вала

Содержание перехода	Указание по выполнению
1. Ознакомиться с организацией рабочего места и проверить его комплектность.	Уяснить специализацию рабочего места, назначение и расположение оборудования, оснастки, деталей, документов и справочной информации, уровень механизации труда.
2. Изучить конструктивно-технологическую характеристику деталей, условий работы и возможные дефекты.	Уяснить конструктивные элементы деталей и технологические требования к ним, вид и род трения, характер воспринимаемых нагрузок, агрессивность среды, вид и характер дефектов, способы и средства дефектации, методы устранения дефектов и технологию ремонта, требования РК-200-РОФСР-20В6-73 на ремонт.
3. Изучить оборудование оснастку.	Изучить правила пользования инструментом и правила техники безопасности. Подготовить инструмент к работе.
4. Подготовить исходные данные.	Назначить конструктивные элементы, подлежащие дефектации, их название записать в отчет. Для каждого конструктивного элемента определить технологические параметры (размеры по чертежу, допустимые без ремонта, поверхности) и их значения, а также способы и средства дефектации. Значения параметров и наименование способов и средств дефектации записать в отчет.
5. Проверить состояние фасок центровых отверстий и резьбы под храповик.	На центровых фасках не должно быть забоин. Вал с поврежденными центровыми фасками устанавливать в центрах нельзя. При наличии сорванных ниток в резьбе определяют их число.
6. Установить вал на призмы или в центрах.	С разрешения преподавателя.
7. Определить состояние коленчатого вала.
7.1.Осмотреть коленчатый вал.	Установить наличие выбраковочных признаков, а при их отсутствии – места расположения и характер сколов, рисок, задиров, выработки и других видимых дефектов. Результаты записать в отчет.
7.2. Определить размеры коренных шеек.	Измерить диаметры шеек микрометром (порядок измерений – см. микрометражную карту рис. 3в, 3г). Результаты измерений записать в отчет (табл. 3).
7.3. Определить величину общего износа (Иобщ) для всех шеек, мм.	Иобщ= d н – d и где d н – диаметр шейки до начала эксплуатации (наименьший предельный размер по рабочему или ремонтному чертежу); d и – минимальный диаметр шейки (использовать значение о наибольшим износом).
7.4. Определить величину одностороннего номерного (И), износа. мм.	И= bИобщ b=0,6 – коэффициент неравномерности износа.

 

7.5. Определить нецилиндричность (овальность и конусообразность), мм.	Dов= d s1 – d s2, Dкон= d I-I – d III-III. Для каждой шейки получить три значения овальности и два – конусообразности. Наибольшие значения записать в отчет.
7.6. Определить размер обработки коренных шеек (при износе в пределах РР), мм	Расчет вести по шейке, имеющий наибольший износ. d p= d и – И – 2 z, где d p – наибольший предельный размер ремонтируемой шейки; z –минимальный односторонний припуск на обработку (для шлифования 2 z = 0,05). Записи расчетов вести в отчете.
7.7. Назначить категорию РР для всех коренных шеек (pp), мм.	Сравнить результаты расчетов со значениями РР (табл. 2) и выбрать ближайшее меньшее значение d PP £ d P. Категорию РР, диаметр и допуск записать в отчет.
7.8. Измерить длину первой коренной шейки.	Замер вести микрометрическим глубиномером в двух местах под углом 180^0. Значение записать в отчет.
7.9. Определить размеры шатунных шеек.	Измерить диаметры шеек микрометром (порядок измерения см, микро метражную карту рис. 3а, 3б). Результаты замеров записать в отчет (табл.3).
7.10.Определить величину общего износа (Иобщ) для всех шеек, мм.	Иобщ= d н – d и где d н – диаметр шейки до начала эксплуатации; d и –минимальный диаметр шейки.
7.11. Определить величину неравномерного раннего износа, мм	И= bИобщ
7.12. Определить нецилиндричность шеек, мм.	Dов= d s1 – d s2, Dкон= d I-I – d III-III. Для каждой шейки получить три значения овальности и два конусообразности. Наибольшие значения записать в отчет.
7.13.Определить размер обработки шатунных шеек, мм.	Расчет вести по шейке, имеющей наибольший износ. d p= d и – И – 2 z. Запись расчетов произвести в отчете.
7.14 Назначить категорию РР для всех шатунных шеек (рр), мм.	Сравнить результаты расчета со значениями РР и выбрать ближайшее меньшее d PP £ d P. Категорию РР, диаметр и допуск записать в отчет.
7.15.Измерить длину первой шатунной шейки, мм.	Измерение вести штангенциркулем, губками для внутренних измерений Значение длины записать в отчет.
7.16. Определить величину радиуса кривошипа (R кр).	Измерить радиус кривошипа (рис. 2), для чего установить первую шатунную шейку в верхнее положение и штангенрейсмусом замерить расстояние а I до опорной площадки, повернуть коленчатый вал на 180^0 и замерить расстояние a 2. Вычислить R кр= (аI - a 2)/2.
7.17 Определить радиальное биение коленчатого вала	Радиальное биение определяется по средней (относительно крайних) коренной шейке. Для этого стержень индикатора упирают в среднюю коренную шейку. Обеспечив натяг, поворачивают коленчатый вал, пока стрелка не займет одно из крайних положений. Затем проворачивают вал на 180^0 и определяют новое положение стрелки. Разность между двумя показаниями и определяет биения вала. Величина прогиба вала равна половине величины его биения.
8. Сделать заключение	Сравнить действительное состояние детали с требованиями Р к и в отчет записать категорию их состояния по данному параметру каждого конструктивного элемента, подлежащего дефектации («без ремонта», «в ремонт», «брак»). При направлении детали «в ремонт» указать способ устранения дефекта.
9. Организационно-техническое обслуживание рабочего места.	Привести в исходное положение инструмент, детали, документы, протереть инструмент, детали, оборудование и поверхность стола ветошью. Сдать рабочее место преподавателю. Подписать отчет.
10. Сдача отчёта и защита результатов работы.	Предъявить преподавателю оформленный отчет, при этом студент должен уметь объяснить и обосновать выполненные расчеты и принятые технологические решения, знать основные характеристики, оборудования, оснастки, инструмента, применявшиеся при выполнении лабораторной работы, знать содержание технологической инструкции.

Рис. 2. Измерение радиуса кривошипа коленчатого вала:

1 – шатунная шейка в верхнем положении; 2 – ось коренных шеек; 3 – шатунная шейка в нижнем положении; а ₁ и а ₂ показания штангенрейсмуса

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислить основные конструктивные элементы коленчатого вала и его дефекты.

2. Какие дефекты коленчатого вала считаются неустранимыми?

3. Какие параметры характеризуют состояние шеек коленчатого вала?

4. Как проверить коленчатый вал на прогиб?

5. Как влияет изменение радиуса кривошипа коленчатого вала на работу двигателя?

6. Как определить значение ремонтного размера для шеек коленчатого вала?

7. Как производятся измерения микрометрическим инструментом?

8. Как установить микрометр на «0»?

9. Как производятся измерения индикаторными инструментами?

 

Пермский государственный технический университет	КАРТА МИКРОМЕТРАЖА Коленчатый вал двигателя Диаметр шатунных шеек Диаметр коренных шеек
Лаборатория плазменного напыления
	Шатунная шейка     б
в	Коренная шейка     г

Рис. 3. Карта микрометража коленчатого вала

Примечания:

· Шатунные шейки измеряют в трех поясах по двум направлениям (через 90⁰). Первое направление для всех шатунных шеек расположено в плоскости кривошипа, к которому относится данная шатунная шейка.

· Коренные шейки по внешнему диаметру измеряют в трех плоскостях по двум направлениям (через 90). Первое направление для всех коренных шеек в плоскости кривошипа на 1-й шатунной шейке.

· Пояса расположены у концов шейки на расстоянии ее длины и по середине шейки. Первый пояс – со стороны радиатора.

 

 

Таблица 3

Результаты замеров шеек коленчатого вала

№ Шейки	Направление измерений	Пояс 1 L 1=1/4 L	Пояс 2 L 2=1/2 L	Пояс 3 L 3=3/4 L	Наибольший износ	Примечание
Размер	Износ	Размер	Износ	Размер	Износ
Шатунные шейки
1.	S1
S 2
2.	S 1
S 2
3.	S 1
S 2
4.	S 1
S 2
Коренные шейки
1.	S 1
S 2
2.	S 1
S 2
3.	S 1
S 2
4.	S 1
S 2
5.	S 1
S 2

 

ЛАБОРАТОРНАЯ Работа №4

Выбор способа восстановления деталей

Цели работы:

1. Изучить методику определения коэффициентов годности и восстановления деталей.

2. Освоить метод определения программы восстановления деталей.

3. Изучить методику выбора оптимального способа восстановления деталей.

4. Выбрать оборудование, обеспечивающее оптимальную производительность.