автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Выбор и оптимизация методов сборки двигателей ЗМЗ-24 при капитальном ремонте с целью улучшения качества

г

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ШТЭВЖАВ ЛУНДШДОЕШЙН

ВЫБОР И ОПТИМИЗАЦИИ МЕТОДОВ СБОРКИ ДШГАТЕЛЕЙ ЗМЗ-24 ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ С ЦЕЛЫ) УЛУЧШИЛ КАЧЕСТВА

Специальность 05.22.10 - эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

двссертации на соискание ученой степени :;аядзда?а технических наук

МОСКВА-19^1

Работа выполнена на кафедре "Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин" Московского ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожного института.

Научный руководитель-кандидат технических наук, доцент ДОЦШКО Г.Н.

Официальные оппоненты—доктор технических наук,

старший научный сотрудник КОВАЛЕВ В.П., кандидат технических наук, доцент Ю1АНИЦА B.C.

Ведущая организация - Авторемонтный завод "ВАРЗ"

Производственного объединения Ыос а в т оремпрома

Защита диссертации состоится "ЗУ "СХТл1/Я/ 1991 г. в /О час на заседании специализированного совета Н 053.30.09 ВАК СССР при Московском ордена Трудового Красного Знамени автоыобильно-дорсшом институте по адресу: 125829 ГСП-47, Москва, A-3I9, Ленинградский проспект, 64, ауд. У 2- .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разаслан

Отзывы в двух экземплярах с подписьо, заверенной гербовой печатью, просьба направить по адресу института.

Телефон для справок: 155-03-28

Учений секретарь

специализированного совета

кандидат технических наук, доцент В.М.Власов

ВДИПИШ.

ссартаций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Атуадьноеть работы. Повышение качества ремонта машин,

в том числе автомобилей, в настоящее время является одной из главных задач народного хозяйства. Количество автомобилей, прошедших капитальный ремонт, составляет примерно 45-6СЙ автомобильного парка СССР. Срок службы отремонтированного автомобиля составляет в среднем около 30-4® от срока службы нового, а суммарные удельные затраты на отремонтированные агрегаты в 2-3 раза превышают новые. В МНР более 80$ перевозок пассажиров и грузов осуществляется автомобильным транспортом. Качество ремонта двигателя-остается все ещё недостаточно высоким. Повышение долговечности агрегатов автомобилей зависит не только от качества отремонтированных деталей, но и от качества юс сборки, так как она обеспечивает необходимую точность сопряжений.

Целью работы является повышение качества сборки двигателя ЗМЗ-24 при капитальном ремонте и засчет этого положения снижение затрат на отремонтированные двигатели при эксплуатации.

г Научная новизна работы заключается: в теоретической разработке математической модели, характеризующей надежность отремонтированных двигателей; в обосновании методики расчета стоимости капитального ремонта двигателя по исследуемому фактору -сопряжению; в предложении методики расчета стоимости устранения отказа двигателя при эксплуатации.

Практическая ценность. Результат исследования позволяет разработать методику по снижению суммарных удельных затрат на отремонтированный двигатель при эксплуатации к увеличению межремонтного пробега двигателей ЗМЗ-24.

Разработанная модель позволяет разработать методы обеспечения требуемого уровня факторов, обеспечиваниях качество при сборке двигателя.

Полученные результаты могут быть использованы при обосновании и разработке мероприятий по обеспечение точности сборки основных сопряжений двигателя при капитальном ремонте.

Анализ состояния основтагх. деталек кривешишо-гатунного механизма (КЕМ), поступающих на сборку двигателями соблюдения технических требований и посадок при выполнении сборочных операций при капитальном ремо!""» позволяет рззр?богать меропркя-

тия, направленные на обеспечение требуемых размеров по ТУ ответственных деталей КПМ, путем введения дополнительных технологических процессов, введения специального метода сборки, в котором обеспечиваются требуемые посадки в сопряжениях.

Реализация результатов раооты. По результатам проведенного исследования предложены практические рекомендации, направленные на повышение качества сборки двигателей ЗМЗ-24 при капитальном ремонте, ожидаемый экономический эффект от внедрения рекомендаций составят на АРЗ 75,731 тыс. рублей в год.

Апробация работы. Результата исследований были доложены, обсуждены и одобрены на 39-й и 40-й научно-исследовательских конференциях и заседаниях кафедры Производства и ремонта автомобилей и дородных машин МАДИ в 1989-1991 г.г. Диссертационная работа была заслушана и одобрена на заседании научного семинара кафедры в 1990 году.

Публикации. По результатам работы опубликовано 3 статьи, общим объемом 1,2 печатных листа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет 211 с. машинописного текста, включая 22 рисунка и 43 таблиц«, работа так*е содержит список литературы из 145 наименований к 10 приложений.

СОДЕШНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность теш и излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены роль сборки двигателей в технологическом процессе и обеспечении качества ремонта автомобилей, основные методы обеспечения точности .сборки сопряжений в машиностроении и особенности их применения при капитальном ремонте двигателя. Проведен обзор и анализ работ ло основным причинам низкого качества капитального ремонта двигателей различных моделей. Исследованы методы обеспечения точности сборки основных сопряжений двигателя ЗМЗ-24 на автозаводе и авторемонтном заводе, определены цель и задачи исследований.

На основании проведенного анализа показано, что одним из путей улучшения качества ремонта двигателя является повышение его качества сборки при капитальном ремонте. Значительный вклад

в решение данной проблемы внесли д.т.н. Л.В.Дехтеринский, д.т.н. К.Т.Кошкин, д.т.н. И.Е.Дюмин, к.т.н. П.Л.Браильчук, Г.А.Каци-грас, Н.А.Синицын, Н.Н.Ыитрохин, М.И.Зарухов и д^

Анализ состояния исследуемых вопросов « -«г-о^ение литературных данных в области сборки и ног о ремонта двигателей покарай, что для разл"--^"'- моделей двигателей основной причиной невысокой '-^..-»пости капитально отремонтированных двигателей является некачественная сборка, на доли которой приходится около 40-72% дефектов, которые влекут за собой значительные материальные затраты.

•Качество ремонта двигателя остается все еще недостаточно высоким. Это приводит в эксплуатации к значительным затратам на ТО и TP и расходы запчастей.

В настоящее время имеется целый ряд рекомендаций по повышении качества ремонта двигателя, в том числе выполнены диссертации и исследования. Однако, на наш взгляд, вопрос сборки двигателя при капитальном ремонте остается пока недостаточно изученным.

В соответствии с поставленной целью в рамках диссертационной 'работы решались следующие задачи:

- изучение основных причин низкого качества капитального ремонта двигателя ЗМЗ-24, выявление задач, от решения которых зависит увеличение надежности, и долговечности капитально отремонтированных двигателей;

- разработка методов получения математических моделей, характеризующих надежность отремонтированных двигателей;

- определение главных факторов, влияющих на качество сборки двигателя, установить требуемые их уровни;

- исследование состояния основных деталей кривошипно-ша-тукного механизма, поступающих на оберку двигателя, и правильности соблюдения технических требований посадок при сборке основных сопряжений;

- разработка рекомендаций, направленных на повышение ка-чэства сборки двигателя ЗМЗ-24 при капитальном ремонте.

Во второй главе разработана общая методика исследования. Основываясь на ыгтодах современного математического аппарата, в качестве основного метода был принят метод активного многофакторного эксперимента.

С целью разработки мероприятия по повышению уровня качества

ремонта двигателя, совершенствования организации сборочного процесса их ремонта рассмотрены отказа новых и отремонтированных двигателей по литературным данным и данным исследования в таксомоторных парках Москвы и на Втором авторемонтном заводе (ВАРЗ). Проанализированы данные рекламационного отдела завода "ЕАРЗ" о характерных дефектах рекламационных возвратов отремонтированных двигателей (рис. I). И еще анализу были подвергнуты причины отказов 878 отремонтированных двигателей после БАРЗа в таксомоторных парках г. Москвы (рис. 2).

Анализы дефектов и отказов двигателя нам дают возможность установить наиболее характерные виды отказов, влияющих на работоспособность двигателей, и сделать попытку выделить узлы и сопряжения, которае вызываэт отказы. Например, наиболее характерным видом отказов отремонтированных двигателей является: стук подшипников, дынление, стук шатунно-поршневой группы, течь масла через задний сальник, попадание воды в картер.

Проведенный анализ показывает, что основная доля отказов приходится на четыре узла двигателя: шатунно-поршневая группа, коленчатый вал в сборе, блок цилиндров в сборе, головка блока в сборе.

В результате анализа существующих отказоз по всем сопряжениям, причин их возникновения и литературных данных об отказах двигателя выделены 8 основных видов, отказов и 30 сопряжений, наиболее вызывающих отказы.

В этой главе выбраны критерий при оптимизации уровня качества отремонтированных двигателей и параметр оптимизации, предложены методики расчета стоимости ремонта по каждому исследуемому фактору и расчета стоимости устранения отказа двигателя при эксплуатации.

Капитальный ремонт целесообразен в том случае, когда суммарные удельные затраты на отремонтированные агрегаты и автомобили не превышают суммарных удельных затрат на новые:

Сур ^ Ст , с I)

Качество ремонта, по нашему мнении, необходимо характеризовать интегральным показателем - суммарными удельными затратами, который включает в себя стоимость агрегата, пробег и затраты, связанные с устранением отказов: 4

21.65

30

20

10

п,7, со со

80 18.45

Распределение числа рекламационну: двигателей на ВАРЗе по их видяг

: гказов

8.27

34

7.78

12

32

7.23

30

46 2

19

ЗЛО

14

ьчг 2.67

12 2.43

11 11

10

12 3 ц 5 е 7 8 9 10 11 \1 13 Рис. I.

I - стук коренных подшипников; 2 - обрыв клапана;

3 - течь масла через 5-й коренной подшипник;

4 - попадание воды в картер; 5 - дымление; б - стук поряней; 7 - прочие дефекты;

8 - подплав подшипника коленвала; 9 - расслоение в гильзе; 10 - трещины в гильзе; II - стук шестерен распределения; 12 - не работает один цилиндр; 13 - стук толкателей.

2В.1

Распределение числа отказов двигателей в таксомоторшх парках по их видам

л, 7.

223

ио но 20 10

16

140

7В

8.1

71

8.0

70

ил

3.3

гэ

з.г

28

2.3

25

2.5

22

1.5

13

1.2 11

1 2

4 5 е 7 Рис. 2.

8 9 10 11 12 И

I - дымление; 2 - стук коренных подшипников;

3 - стук шатунных подшипников; 4 - обрыв клапанов; 5 - течь масла через задний сальник; 6 - стук поршня; 7 - прочие дефекты; 8 - попадание воды в картер; 9 - трещины в гильзе; 10 - не работают цилиндры;

II - продольный люфт коленвала; 12 - стук толкателей; 13 - стук шестерен распределения.

—-— / , ( 2 )

¿-р ¿~н

где Ср - стоимость капитального ремонта двигателя;

- сумма затрат на ТО и текущие ремонта и убытки от простоя двигателей из-за текущих ремонтов за пробег;

¿-р - пробег капитально отремонтированного автомобиля до следующего капитального ремонта или списания; • £ >]?% > Ду - соответствующие показатели для нового двигателя;

(2ури Су# .- удельные затраты на единицу пробега (обычно на 1000 км) отремонтированного и нового двигателя. В качестве критерия оптимизации выбран минимум суммарных удельных затрат на капитальный ремонт и поддержание надежности двигателя в эксплуатации, а параметрами оптимизации являются стоимость капитального ремонта двигателя, средний пробег до отказа и количество отказов в эксплуатации.

'Как видно из зависимости суммарных удельных затрат ( 2 ), стоимость капитального ремонта двигателя Ср является составной частью принятого для наших исследований. Ввиду отсутствия поэлементных нормативов на ВАРЗе для подобранных сопряжений пришлось разработать методики расчета стоимости ремонта рассматриваемых сопряжений. В этом случае для расчета применяется метод прямого калькулирования.

Выражение для расчета стоимости ремонта С -го сопряжения двигателя ЗЫЗ-24:

с. **

/Оо Ж^1

( СЮС/ + . /г I

¿О О б [

где

5 -•Ч -

т.

стоимость ремонта ¿ -го сопряжения, руб.; стоимость материалов, входящих в С -е сопряжение, берутся по заводским данным;

- цены новых деталей, руб.; коэффициент, учитывающий стоимости транспорта новых деталей и материалов; коэффициент, учитывающий накладные расходы; коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату производственных рабочих; коэффициент, учитывающий сумму премии; норма Бремени сборочной операции на ' б -е сопряжение в чел.-ч.;

тарифная ставка разряда сборщика в коп/час; норма времени ремонта С -й детали в чел-час; тарифная ставка ремонтников в коп/ч.; норма времени разборки С -го сопряжения в чел./ч.;

тарифная ставка разборщиков в коп/ч.; ежегодные амортизационные отчисления; . стоимость оборудования в руб.; годовая программа выпуска двигателей; коэффициент, учитывающий внепроизводственные расходы;

коэффициент, учитывающий накопления.

Значения стоимости ремонта и -го сопряжения двигателя рассчитаны на ЗШ, используя приведенную формулу. Все коэффициенты и данные, представленные в формуле, принимаются в соответствии с нормативной : документацией .

В таксомоторных парках не производят вычисления затрат на устранение отказа по отдельным агрегатам, узлам и сопряжениям. Рассчитываются лишь общие затраты на ТО и ТР для полнокомплектного автомобиля. Ввиду этой причины при расчете стоимости устранения отказа по отдельным сопряжениям воспользовались методом калькулирования.

Общий вид формулы для расчета стоимости устранения отказа на С -е сопряжение:

4 -

к3 -

^сл -£С!Г _

ч-

^гпс. --¿р _

-

Гр --

Ртсс -

а -& -

А/

/Г ~

К5 -^ -

Х~со) Тне,- ^тс; _ ^ 10 О ] 5 10 0

где - стоимость материалов в руб.;

. покупные цены запасных частей в руб.;

гр1 - норма времени ремонтной работы С- -го сопряжения в чел.-ч.;

&тс~ тарифная ставка 3 разряда-ремонтного персонала ' в коп/ч.

Используя приведенную формулу определены на ЭВМ стоимости устранения отказа на С -е сопряжение.

В третьей главе выбраны главные факторы, влиящие на качество сборки двигателя, проведен анализ основных факторов по литературным данным и разработана математическая модель, характеризующая надежность отремонтирозанных двигателей.

В предыдущей главе отмечено, что основная доля отказов двигателей в эксплуатации приходится на четыре узла» К этим четырем узлам относятся более 24 сопряжений. Работа не ставит себе целыэ исследование всех факторов, поэтому в результате свертки информации выделены 12 главных факторов - сопряжений, вызывающих наибольшее количество отказов (см. табл.1). Остальные факторы не оказцваст существенного влияния на снижение надежности отремонтированных двигателей. Многие отказы вызываются не одним фактором, а взаимодействием нескольких, например, дымление, стук шатунно-поршневой группы, стук коренных подшипников, стук шатунных вкладышей, низкое давление наела в системе смазки.

Таблица I

Главные факторы, влияющие на качество сборки двигателя

№ 1 п/п ! Основние виды отказов {Обозначение! ! факторов ! Наименование фа кторо а-с опр.тсен и й

I ! 2 ! 3 ! 4

I Дынлениз двигателя Х1 Х-£ Гильза - псриень Поринесые кольца -канавки поршня под кольца 9

I ! 2 ! 3 ! 4

Стук коренных подшипников

Стук шатунных вкладышей

Стук поршневой группы

Попадание воды в никний картер

Течь масла через 5-й коренной подшипник или задний сальник

ю

12

Вкладыш - коленчатый вал

Вкладыш коренного подшипника - гнездо блока цилиндров под вкладыш

Шатунный вкладыш - гнездо нижней головки шатуна Шатунный вкладыш - коленчатый вал

Поршневой палец - отверстие в бобышках поршня Поршневой палец - втулка верхней головки шатуна

Блок цилиндров - прокладка между блоком и головкой цилиндров

Уплотнительное кольцо гильзы - опорный бурт блока под кольцо Уплотнительное кольцо -гильза

5-я коренная шейка колен-вала - задний сальник

Здесь проведен анализ основных факторов по литературным данным для выбора метода сборки выделенных сопряжений и изыскания пути по улучшению состояния рассматриваемых факторов - сопряжений.

Двигатель является сложной системой,для исследования которой возникает необходимость в разработке математических моделей, описывающих его подсистемы (узлы, сопряжения) и агрегат в

целом, для решения задач пс повышение надежности двигателя.

В настоящее время в области капитального ремонта автомобилей применено несколько видов математических схем исследуемой системы и получили распространение только некоторые общие методологические положения исследования надежности двигателя. Конкретные методики моделирования его, как системы, носят частный характер, процесс построения моделей остается еще очень трудоемким.

В нашей работе предлагается математическая модель комплексных показателей, характеризующих качество ремонта двигателя ЗМЗ-£4. Удельные затраты С^ , пробег ¿.р , количество отказов Ь1р» стоимость ремонта Ср отремонтированных агрегатов зависят от значений факторов-сопряжений и могут быть представлены в следующем виде с ограничениями:

Модель стоимости ремонта

¡Н+гпСп' < 6 >

С 5 )

Модель количества отказов

Модель пробега

Модель суммарных удельных затрат

Ограничение с учетом условия { I )

С 9 )

с ю )

Общий вид модели

( II )

где - текущее значение удельных затрат;

Л* - текущее значение количества отказов;

0>о - отпускная цена (стоимость) отремонтированного двигателя;

Мрд - количество отказов отремонтированного двигателя;

Сур - удельные затраты на поддержание отремонтированного двигателя в исправном состоянии при эксплуатации; о - фактический пробег отремонтированного двигателя;

¿-^ - пробеги двигателя до основных видов отказов;

X > Х2 Х/^ - факторы (сопряжения), влияющие

на отказы двигателя.

Основной смысл предлагаемой модели формулируется таким образом: для повышения качества сборки двигателя при капитальном ремонте нужно вложить определенные затраты на каждый фактор. От внедрения этих мероприятий после капитального ремонта уменьшается количество отказов двигателя и снижаются суммарные удельные затраты.

В данной работе рассматриваются 12 факторов-сопряжений, вызывающих наибольшее количество отказов, поэтому алгоритм расчета суммарных удельных затрат в эксплуатации на отремонтированный двигатель охватывает 12 сопряжений двигателя. На рис. 3 представлена блок-схема алгоритма расчета суммарных удельных затрат.

В четвертой главе , чтобы вскрыть основные нарушения технических условий и проанализировать действительные размеры деталей кривошипно-шатунного механизма}проведено исследование более 30 деталей каждого наименования из генеральной совокупности, поступающих на сборку двигателя. При исследованиях измерялись основные размеры деталей, измерениями устанавливается соответствие размеров техническим условиям.

Проводятся замер»! следующих сопряжений КШМ:

1. Диаметр юбки поршня - внутренний диаметр гильзы,

2. Диаметр отверстия под палец в бобышках поршня - диаметр поршневого пальца - диаметр втулки верхней головки шатуна.

3. Диаметр нижней головки шатуна - толщина шатунных вкладышей - диаметр шатунных шеек колечатого вала,

4. Диаметр гнезд под коренные подшипники коленчатого вала -толщина коренных вкладшпей - диаметр коренных шеек коленвала. •

( Начало )

Рис. 3.

Блок-схема решения задач

Рис. 3 Продолжение

Эта работа проводилась непосредственно на рабочем месте в цехе завода. Работа выполнялась в следующем порядке: вначале рассматривается принятая на заводе технология сборки двигателя с точки зрения соответствия её современным требованиям. Затем на всех рабочих местах производится изучение действующего технологического процесса сборки двигателя и оценивается качество выполнения слесарно-сборочных операций по кааздому ответственному сопряжению.

В результате измерения определены средние значения размеров деталей и по полученным действительным размерам построены эмпирические распределения. На рис. 4 и 5 показаны эмпирические распределения размеров гильз и поршней. Статистические характеристики размеров всех исследуемых деталей представлены в табл. 2.

Анализ собранных материалов показал, что из замеренных деталей многие не удовлетворят1 требованиям ТУ на ремонт. Так, например^ диаметр некоторых поршней, гильз и поршневых пальцев не соответствовал., размерам допустимой величины. Блок цилиндров по размерам гнезд вкладышей подшипников, коленвалы по размерам' шеек, шатун по размерам головок имеют отклонения от заданных ТУ как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения.

В этой главе проведен анализ состояния сборки основных сопряжений двигателя. Проведенный анализ показывает, что существующая в настоящее время практика подбора поршней по гильзам на ощупь без распределения их на группы не мокет дать положительных результатов. Из числа проверенных посадок между поршневым пальцем и отверстием в бобышках поршня имелись отклонения от требуемой по ТУ как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения.

Анализ соблюдения технических требований и посадок при сборне сопряжений "гнездо блока цилиндров под коренные подшипники - коренные вкладыши - коленчатый вал" и "коленчатый вал -шатунный вкладыш - нижняя головка шатуна" показал, что некоторая часть этих сопряжений не удовлетворяет требованиям ТУ на ремонт.

В пятой главе приведена разработка мероприятий, направленных на обеспечение требуемого уровня качества сборки рассматриваемых сопряжений.

По техническому условии зазор в сопряжении "гильза-поршень"

по ТУ

Х = 32. 505 ни 5 = 0.0198 ми

32А5 Э1М 9248 92.43 92.50 52.51 ■ 32.52 32.53 92.5'! 3155 X,

Рис. 4. Распределение величины диаметра юбки поршней, поступающих на сборку

по ТУ

32.515 мм 5 = 0.0185 им Тк = 0.020

32Л1 32.48 32ЛЗ 32.50 32.51 9152 32.51 52.54 92.55 3155 Рис. 5. Распределение величину диаметра гильз

Таблица 2

Статистические характеристики размеров деталей, поступающих на сборку двигателя

п/п

Наименование ! Размах I Среднее ! Среднее I Среднее ¡Коэффициент параметра детали !варьирования!арифмети- I абсолютное!квадрати-1 вариации ! !ческое I отклонение!ческое I

'пи V (значение Кдиспер- (отклоне- I ¡К~Хт£-Лтсп1 - I сия) ¡ние ! ЕЛо | ми | б2, мм2 | 5, мм |

Критерий Колмогорова

I

I

I

6 !

!

8

0,09

92,506 0,0004 0,0198 0,0214 0,1807

0,09

92,516 0,0003 0,0185 0,020 0,1007

Диаметр юбки поршня

I ремонтный размер

Внутренний диаметр гильз, I ремонтный размер

Диаметр отверстия 0,008 24,9984 0,00009 0,0096 0,0389 4,0166

под палец в бобышках поршня

Диаметр поршневого 0,008 24,9970 0,0000918 0,00958 0,03869 4,0166

пальца

Диаметр втулки верх- 0,008 25,0028 0,0000916 0,00957 0,03864 4,0166

ней головки шатуна

6 Диаметр нижней головки шатуна

7 Толщина шатунных вкладышей, I ремонтный размер

8 Диаметр шатунных шеек коленчатого вала, I ремонтный размер

9 Толщина коренных вкладышей, I ремонтный размер

10 Диаметр коренных шеек, I ремонтный размер

11 Диаметр гнезд под вкладыш коренного подшипника коленчатого вала

0,080 61,498

0,024 1,854

0,048 57,734

0,024 2,353

0,04 63,744

0,048 68,502

Продолжение табл. 2

I 5 ¡ б1 Í 7 i 8

0,00035 0,01876 0,0305 0,5477

0,00003 . 0,0056 0,302 0,1807

0,00015 0,0122 0,0211 0,3651

0,00008 0,0056 0,237 0,1807

0,000083 0,0091 0,0143 0,3651

0,00012 . 0,0108 0,016 0,1807

должен находиться в пределах 0,012 - 0,024 мм. На ВАРЗе сборка поршня с гильзой осуществляется подбором. Расточник производит многократный подбор поршней по гильзам. Подбор заканчивается на этапе, когда он на ощупь определяет достижение необходимого зазора. Такой подбор не может дать положительных результатов, так как он базируется на. индивидуальном опыте расточника. Результат проверки соблюдения зазора между гильзой и поршнем на " ВАРЗе показывает, что у 43% двигателей зазор превышал необходимые пределы. Для обеспечения требуемого зазора в этом сопряжении необходимо рассортировать на размерные группы. Ми рассмотрели несколько вариантов сортировки на группы. Из трех вариантов наиболее выгодным является сортировка гильз и поршней на 5 размерных групп с учетом расширенных допусков (см. табл.3). Тогда требуемый зазор в сопряжении обеспечивается у каждой группы в пределах: минимальный зазор равен Sm'n = 0, а максимальный S/naz- 0,028 им.

Сопряжение поршневого пальца с поршнем имеет посадку в

пределах "Q ш> вдрзе сборка поршневого пальца с порш-

+0,0025

нем осуществляется подбором или в большинстве случаев полной взаимозаменяемостью без предварительного нагрева поршня до температуры 70 - 75 °С. Действительный допуск у некоторых поршней по отверстию в бобшках и пальцев, по сравнению с требуемым допуском по ТУ, около 3 раз больше, поэтому существующий метод сборки не может обеспечить на ВАРЗе особенно малые посадки.

Оптимальная посадка поршневого пальца в верхней головке шатуна должна быть с зазором 0,0045 - 0,0095 мм. На ВАРЗе сборка пальца с шатуном после растачивания внутреннего диаметра втулки верхней головки шатуна осуществляется подбором нового пальца по втулке шатуна. Но даже в некоторых случаях сборщик запрессовывает палец во втулку шатуна. Действительная посадка пальца с шатуном колеблется от зазора 0,013 мм до натяга -0,001 мм.

Самым оптимальным методом обеспечения требуемой посадки в сопряжениях "поршень - палец - шатун" является применение метода селективной сборки. Поэтому на ВАРЗе для осуществления заданной посадки мы предлагаем разбить на 4 размерные группы действительных размеров этих деталей через 2 мкм при расширен-

Таблица 3

Предлагаете размерные группы гильз и поршней по первому варианту

Наименование !_Размер, мм_

—--¡нач мар-

Гильзы ! Поршня "кировка

91,990 _ 92,004 91,976 91,990 А

92,004 - 92,018 91,990 - 92,004 Б

По рабочему 92,018 - 92,032 ' 92,004 - 92,018 В

чертежу 92,032 - 92,046 92,01В - 92,032 Г

92,046 - 92,060 92,032 - 92,046 Д

92,490 _ 92,504 92,476 — 92,490 Е

92,504 - 92,518 92,490 - 92,504 Ж

I ремонтный 92,518 - 92,532 92,504 - 92,518 3

92,532 - 92,546 92,518 - 92,532 И

92,546 - 92,560 92,532 - 92,546 к

92,990 _ 93,004 92,976 _ 92,990 л

93,004 - 93,018 92,990 - 93,004 м

П ремонтный 93,018 - 93,032 93,004 - 93,018 н

93,032 - 93,046 93,018 - 93,032 0

93,046 - 93,060 93,032 - 93,046 п

93,490 „ 93,504 93,476 93,490 р

93,504 - 93,518 93,490 - 93,504 с

Ш ремонтный 93,518 - 93,532 93,504 - 93,518 т

93,532 - 93,546 93,518 - 93,532 У

93,546 - 93,560 93,532 - 93,546 ф

ном допуске. В этом случае посадка в сопряжении "палец - поршень" обеспечиваете« в пределах от натяга - 0,002 ми до зазора 0.002 мм, а зачор между пальцам и втулкой верхней головки шатуна обеспечивается от 4 мкм до 8 мкм (см. табл. 4).

Таблица 4

Предлагаемые размерите групгы деталей з сопряжениях поршень - поршневой палец - иатун, мм

Группа ! Диамето ! Диаметр ¡Диаметр {марки-¡ровка

! отверстия ~ ¡отверстия во ! пальца

! бобышек ¡втулке верх- 1

! поршня ней головки i »

¡шатуна i j

I 24,994-24,995 25,000-25,002 24,994-24,996 красный

2 24,996-24,998 25,002-25,004 24,996-24,998 желтый

3 24,998-25,000 25,004-25,006 24,998-25,000 зеленый

4 25,000-25,002 25,006-25,008 25,000-25,002 бе-

лый

Следущая группа 4 сопряжения "коленчатый вал - коренные вкладыши - гнездо блока цилиндров под коренные вкладыши" и "коленная - вкладыш шатуна - шатун". Сборка этих 4 сопряжений на авторемонтном заводе осуществляется при полной взаимозаменяемости. Зазори з коренных подшипника^ допускаются в пределах 0,036 - 0,079 мм, допуск посадки О - 0,043 мм. Зазоры в шатунных подшипниках з пределах 0,026 - 0,063 мм, т.е. допуск зазора ^ - 0,037 мм. Проведенный расчет показал, что у некоторых собранных двигателей фактический допуск зазора в названных сопряжениях в 3...4 раза превышал требуемые пределы по ТУ, Для обеспечения требуемого зазора в рассматриваемых сопряжениях рекомендуется должны вложить добавочные затраты и нормы времени на соответствующие показатели ремонта.

В шестой главе приведена методика расчета экономической эффективности от внедрения мероприятий и расчет экономического эффекта. Народнохозяйственный экономический эффект от внедрения мероприятий включает в себя эффект, получаемый в автохозяйстве

при эксплуатации отремонтированных двигателей за счет увеличения пробега, уменьшения количества отказов и величины суммарных удельных затратисоставляет 2099,98 тыс. рублей в год с программой 10000 двигателей, а на авторемонтном заводе ожидаемый эффект можно получить за счет повышения отпускной цены двигателей вследствие повышения качества выпускаемой продукции на 73 тыс. рублей.

основные вывода и результаты работы

I. Показано, что одной из основных причин недостаточно высокого качества отремонтированных двигателей является несоблюдение технических требований, предъявляемых к сборке вследствие низкого качества запасных частей и восстановленных деталей, слабой технологической дисциплины.

. 2. В работе показано, что наиболее характерными видами отказов, влияющих на работоспособность двигателей^являются дымление, стук коренных и шатунных подшипников, стук шатунно-поршневой группы, течь масла через задний сальник или 5-й коренной подшипник. По двигателю на долю перечисленных отказов приходится 72,2 - 88,9% всех отказов.

3. В результате проведенных исследований отказов определено, что качество сборки двигателя в основном зависит от сборки кривошшно-шатунного механизма и основным сопряжением, вызывающим отказы двигателей ЗМЗ-24^ являются более 30 наименований сопряжений.

4. Разработанная математическая модель показывает, что для повышения качества сборки двигателя при капитальном ремонте надо вложить определенные дополнительные затраты на совершенствование технологии сборки двигателя.

5. Проведенный расчет на ЭШ по предлагаемой модели показал, что для обеспечения условия экономической целесообразности капитального ремонта необходимо улучшить состояние 12 факторов путем введения дополнительных операций, оснастки и приспособлений с увеличением стоимости - капитального ремонта двигателя ЗМЗ-24 на 30 рублей 67 копеек.

6. В результате исследования состояния основных деталей кривошипно-татунного механизма, поступающих на сборку двигателя, установлены действительные отклонения размеров деталей и поса-

док в сопряженииот.Г^яекы* техническими условиями.

7. Предложено применение метода сборки групповой взаимозаменяемостью для обеспечения требуемых посадок в сопряжениях "гильза - поршень", "поршень - палец - шатун" на конкретном авторемонтном заводе при расширенном допуске действительных размеров .

8. Внедрение результатов исследования позволило получить экономический эффекткакво^еререыонтного производства, так и в эксплуатации. При годовой программе 10000 ед. капитальных ремонтов двигателей 31,13-24 эффект на авторемонтном заводе составляет^ тыс. рублей, а в автохозяйстве достигается более 2 миллион . рублей.

Основное содержание диссертации отражено в следующих печатных работах:

1. Доценко Г.Н., Пурэвжав Л. Определение факторов, влияющих на качество сборки отремонтированных двигателей /Теория и практика ресурсосберегающих технологий и организации ремонта машин. -М.: МАДИ, 1990 (в печати.).

2. Доценко Г.Н., Пурэвкав Л. Исследование состояния основных деталей кривошипно-шатунного механизма, поступающих на сборку двигателя ЗМЗ-24 при капитальном ремонте /Деп. в ЦБКТИ Ыинавтотранса РСФСР. № 786 - ат, 1991.

3. Пурзвжав Д. К вопросу разработки математической модели, характеризующей надежность отремонтированных двигателей /Сб. научн. трудов Монгольского политехнического института, 1990г. вил. 4.