Федеральное Агентство по Образованию

Государственное образовательное Учреждение

высшего профессионального образования

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей и восстановление деталей»

Индекс ДС. 4

Утверждено на заседании кафедры «ТЭА и ВД»

Протокол № от

«____» _____________ 2008г

Основы восстановления деталей и ремонт автомобилей

Конспект лекций по дисциплине «Основы восстановления деталей и ремонт автомобилей»

Для студентов специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» заочной формы обучения

Тольятти – 2008 г.

УДК 620.1.08

Конспект лекций по дисциплине «Основы восстановления деталей и ремонт автомобилей» / Сост. Мураткин Г. В. – Тольятти: ТГУ , 2008 г.

Отражены прогрессивные тенденции в формировании поверхностного слоя деталей при их восстановлении. Изложены общие закономерности влияния параметров качества поверхностного слоя на эксплуатационные свойства изделий при различных условиях нагружения. Рассмотрены технологические методы восстановления деталей. Приведены основы технологических процессов восстановления с учетом явления технологической наследственности

Для студентов специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство», заочной формы обучения

Составитель Мураткин Г. В.

Научный редактор Шамугия З. А.

Утверждено на заседании кафедры «ТЭА и ВД» Протокол № 6 от 24.12.2008г

ÓТольяттинский государственный университет, 2008

В В Е Д Е Н И Е

Известно, что изнашивание, усталостное выкрашивание и потеря точности деталей в узлах и агрегатах является причиной 80…85% отказов и выходов из строя механизмов и машин. Восстановление работоспособности машин, в том числе, автомобилей путем замены одной или нескольких изношенных деталей осуществляют текущим ремонтом. Ремонт базовой детали производят при капитальном ремонте, который связан с полной разборкой машин или их отдельных агрегатов. На предприятиях, осуществляющих капитальный ремонт, вышедшие из строя детали заменяются новыми или восстановленными с помощью прогрессивного технологического оборудования и материалов высокого качества. Как показывает многолетняя мировая практика, у автомобилей, поступающих в капитальный ремонт, только 20 % деталей подлежат выбраковке и утилизации, 20% - пригодны для дальнейшей работы без восстановления, а 60 % - можно восстановить. Однако еще в советские времена у многих производственников и работников сферы государственного управления нашей страны сформировалось устойчивое мнение о неэффективности капитального ремонта автомобилей. Они ратовали за создание как за рубежом «равнопрочного автомобиля», который после одного регламентного пробега необходимо отправить в утиль, а все разговоры о необходимости капитального ремонта обзывали «колхозными замашками». Такое мнение основывалось на факте, который свидетельствовал, что качество и долговечность восстановленных при капитальном ремонте узлов и агрегатов автомобиля намного ниже качества новых изделий. При этом противниками капитального ремонта приводился еще один довод: в развитых капиталистических странах реновация (восстановление) автомобилей не проводится. Однако это не так! За рубежом вопросами обеспечения рационального сервиса фирмы-изготовители начинают заниматься уже в период создания новой техники, причем размер затрат на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт является одним из основных показателей ее будущей конкурентоспособности. А восстановление дорогостоящих деталей считается весьма выгодным делом. Судите сами на специализированном заводе фирмы "Интернейшнел Харвестер" в г. Чикаго (США) стоимость восстановления узлов и агрегатов тракторов составляет 20...25 % стоимости изготовления новых изделий. Отпускная цена восстановленных узлов и агрегатов в среднем равна 80 % цены новых. При этом завод гарантирует ресурс восстановленных деталей не менее ресурса новых изделий.Это стало возможным благодаря высокому уровню культуры производства и внедрению на заводе поточных линий. Опыт этой фирмы получает все большее распространение, так как реновация сельскохозяйственной, дорожно-строительной техники и грузовых автомобилей приносит значительные прибыли.

В США различают специализированные ремонтные производства трех типов:

1. Сеть ремонтных предприятий специализированной службы, создаваемой крупными фирмами-изготовителями техники у своих дилеров, занимающиеся продажей и обслуживанием техники. Специализированная служба организуют на предприятиях дилеров участки, цехи или поточные линии по восстановлению деталей ограниченной номенклатуры.

2. Отдельные специализированные заводы по восстановлению и ремонту агрегатов и узлов, выпускаемых фирмами. Уровень производств на заводах ограничен годовой программой восстанавливаемых изделий.

3. Небольшие фирмы, занимающиеся восстановлением узко специализированной номенклатуры деталей (не более двух-трех наименований).

Во время эксплуатации техники происходит изнашивание рабочих поверхностей деталей. Изнашивание – это процессы разрушения, отделения материала с поверхности твердого тела и накопления остаточной деформации при трении. Изнашивание проявляется в постепенном изменении размеров и формы тела, а также изменении взаимного расположения поверхностей детали. В результате изнашивания нарушается кинематическая точность механизмов, изменяется характер действующих нагрузок, появляются вибрации и шумы. В процессе изнашивания поверхностного слоя снижаются эксплуатационные свойства. Материал поверхностного слоя детали в процессе ее изготовления подвергается сильнейшему силовому и тепловому воздействию, которое приводит к сдвигу в зернах металла и изменению их размеров и формы. В результате строение поверхностного слоя резко отличается от основного материала (рис. 1). Удаление материала поверхностного слоя в процессе эксплуатации

Рис. 1 Строение поверхностного слоя детали: 1 – слой повышенной твердости; 2 – пластически деформированные зерна, имеющие определенную ориентацию, связанную с процессом обработки; 3 – упругодеформированный слой, его свойства отличаются от свойств исходного материала.

изделий неизбежно приводит к снижению их работоспособности и надежности. Поэтому восстановление деталей сложной формы или изготовленныхиз материалов с высокими прочностными и специальными свойствами, является в настоящее время актуальной проблемой.

Восстановление деталей, помимо обеспечения необходимых размеров и формы, предполагает повышение эксплуатационных свойств рабочих поверхностей за счет формирования слоя с особыми свойствами. Для этого необходимо знать условия эксплуатации, механизм разрушения поверхностей и зависимости эксплуатационных свойств от параметров качества поверхностного слоя, таких как микрогеометрия, структура, наклёп и остаточные напряжения.

Эксплуатационные свойства деталей машин зависят от состояния поверхностного слоя, его качества, его несущей способности. Под несущей способностью понимается показатель, наиболее полно характеризующий способность изделия выполнять заданные функции при установленных условиях нагружения. Несомненно, несущая способность зависит от всей совокупности свойств материала и параметров качества поверхности, поверхностного слоя и точности детали, полученных в процессе обработки. В качестве критерия несущей способности деталей, в зависимости от условий эксплуатации, могут быть использованы: предельная нагрузка, время и число циклов до образования дефектов, пределы текучести и ползучести, временное сопротивление, критические деформации, контактные пределы текучести и выносливости, твёрдость поверхностей. Так, например, в качестве критерия несущей способности посадочных поверхностей соединений с натягом используют усилие распрессовки, а подвижных сопряжений - коэффициент трения.

Обеспечение эксплуатационных свойств путем управления несущей способностью поверхностного слоя показано на рис. 2 .

Состояние поверхностного слоя в процессе эксплуатации и условия нагружения образуют сложную динамическую систему, которая должна находиться в состоянии квазистатического равновесия. Изменение состояния поверхностного слоя при работе детали влечёт за собой изменение условий нагружения и формирования площади контакта. В частности, приработка рабочих поверхностей и формирование вторичных структур приводит к снижению коэффициента трения в подвижных сопряжениях, в результате чего уменьшаются действующие нагрузки, и изменяется характер их воздействия. Это увеличивает несущую способность поверхностного слоя. Возможны условия нагружения, при которых для данных свойств поверхностного слоя равновесное состояние динамической системы не наступает, так как не образуются стабильные вторичные структуры. В этом

Рис. 2 Схема обеспечения эксплуатационных свойств управлением несущей способностью поверхностного слоя.

случае не обеспечиваются нормальные условия контактного взаимодействия: увеличиваются рабочие нагрузки и температура в зоне трения. В результате образуются задиры и наблюдается интенсивное абразивное изнашивание. Поэтому эксплуатационные свойства поверхностного слоя в ходе процесса восстановления, особенно на операциях окончательной обработки, должны формироваться целенаправленно с учётом конкретных условий эксплуатации и возможного механизма разрушения, а также с учётом явления технологической наследственности.