Урок производственного обучения «Ремонт компрессора ПК-5, 25»

Пояснительная записка

Урок производственного обучения «Ремонт компрессора ПК-5,25» входит в общетехнический цикл профессии «Машинист локомотива» МДК 01.01 ПП 01 темы программы «Слесарная практика».

Программа курса составлена с учетом требований специалистов ОАО «НЛМК» к выпускнику профессионального лицея.

Методическая разработка урока производственного обучения является составной частью учебного процесса подготовки квалифицированных рабочих.

Производственное обучение как часть учебного процесса состоит из обучающей деятельности «урок - инструктирование» и учебной деятельности «урок - упражнение».

Главными и основными целями изучения данной темы являются:

1. Формирование у студентов практических умений при ремонте компрессора ПК-5,25;

2. Ознакомление студентов с неисправностями компрессора ПК-5,25;

3. Воспитание у студентов чувства ответственного отношения к труду и профессиональной этике;

4. Продолжение формирования активной жизненной позиции, осознание потребности в труде, бережное отношение к инструменту и оборудованию;

5. Внимательное соблюдение правил техники безопасности;

6. Развитие у студентов памяти, умения сравнивать, анализировать, способности логически мыслить, умение контролировать свои действия, умение решать проблемные ситуации;

7. Систематическое развитие учебно-производственной самостоятельности, навыков и привычек самоконтроля.

В результате изучения данной темы студент должен:

Иметь представление:

- О квалификационных требованиях к рабочим, овладевающим данной профессией.

Знать:

- Охрану труда перед началом работы, вовремя работы и по окончании работы;

- Назначение, устройство и принцип действия компрессора ПК-5,25;

- Порядок ремонта компрессора ПК-5,25, подготовку деталей компрессора ПК-5,25 к сборке и испытанию, испытание компрессора на стенде, порядок ремонта деталей компрессора ПК-5,25;

- Технологический процесс ремонта тепловозов в объеме выполняемых им работ;

- Инструкции по охране труда, эксплуатации испытательных стендов, измерительных приборов, приспособлений, используемых им при техническом обслуживании и ремонте тепловозов;

- Структуру ремонтного цикла;

- Основные положения и правила ремонта;

- Возможные неисправности и ремонт компрессора ПК-5,25;

- Порядок ремонта и способы их устранения.

Уметь:

- Соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленный режим труда и отдыха, и трудовую дисциплину;

- Выполнять работу по ремонту компрессора ПК-5,25;

- Выявлять неисправности, выяснять причины и устранять их;

Урок «Ремонт компрессора ПК-5,25» рассчитан на 6 часов.
Для закрепления текущего инструктажа проводятся тренировочные упражнения в локомотивном цехе УЖДТ с целью выявления неисправностей при ремонте компрессора ПК-5,25 и способы их устранения с наставником и мастерами участков, а так же соблюдение правил охраны труда перед началом работы, вовремя работы и по окончанию работы.

ПЛАН

Урока производственного обучения

Профессия «Машинист локомотива»

МДК 01.01 ПП 01 Слесарная практика

Тема урока: Ремонт компрессора ПК-5,25

Тип урока: Урок - инструктирование, урок - упражнения.

Вид урока: Урок по изучению трудовых приемов и операций.

Методы изучения: Наглядные, практические, словесные.

Цели урока:

Образовательная: ознакомить студентов с неисправностями компрессора ПК-5,25, научить их выявлять дефекты и производить ремонт.

Воспитательная: воспитать у студентов чувство ответственного отношения к труду, профессиональную этику, продолжить формирование активной жизненной позиции, осознанной потребности в труде, бережное отношение к инструменту и оборудованию, внимательность в соблюдении правил техники безопасности, чувство гордости за свою профессию.

Развивающая: развивать у студентов память, умение сравнивать, анализировать, способность логически мыслить, умение контролировать свои действия, умение решать проблемные ситуации.

Методическая: формирование практических умений при ремонте компрессора ПК-5,25.

Материально-техническое оснащение: плакаты, раздаточный материал, детали компрессора, слесарный инструмент.

Методы проведения урока:

1) Репродуктивный метод

2) Метод демонстрации

3) Метод трудовых приемов

Место проведения: ОАО «НЛМК» УЖДТ

Организация и ход урока:

1. Организационная часть:

1.1. проверка посещаемости студентов

1.2. проверка внешнего вида студентов

1.3. организация внимания и готовности студентов к уроку

2. Вводный инструктаж:

2.1. сообщение темы и целей урока

2.2. мотивация к изучению темы

2.3. Актуализация опорных знаний

- охрана труда при выполнении ремонтных работ

- порядок разборки привода воздуходувки

- какие дефекты бывают у деталей воздуходувки

- выполнить замену бронзовых втулок

- выполнить проверку зазора между втулкой и опорным диском

3. Объяснение нового материала

1. Охрана труда при выполнении ремонтных работ

2.Назначение и принцип действия компрессора ПК-5,25 Приложение 1

3.Устройство компрессора ПК-5,25 Приложение 2

4.Ремонт компрессора ПК-5,25 Приложение 3

4.1. Снятие компрессора ПК-5,25 с дизеля

4.2 Порядок разборки компрессора ПК-5,25

4.3 Проверка деталей после разборки и очистки

4.5 Растачивание цилиндров по размерам

4.6. Испытание сжатым воздухом редукционного клапана после притирки

4.7 Притирка клапанов по месту с проверкой

4.8 Определение возможных неплотностей в соединениях в корпусе холодильника

4.9 Проверка балансировки при ремонте вентилятора

4. Закрепление материала вводного инструктажа

1. Охрана труда при выполнении ремонтных работ

2. Показать и рассказать порядок проверки деталей при капитальных и текущих ремонтах ТР-3 после разборки и очистки

3. Выполнить сборку компрессора в последовательности

4. Произвести испытание компрессора ПК-5,25 на стенде

5. Проверить давление масла при максимальной частоте вращения вала

5. Текущий инструктаж

5.1 Самостоятельная работа студентов, т.е отработка практических упражнений и навыков на рабочих местах.

5.2 Обход рабочих мест студентов с целью проверки организации рабочих мест и правильности выполнения работ, соблюдении правил охраны труда, а также контроля качества выполнения заданий.

5.3 Прием и проверка работ.

6. Заключительный инструктаж:

6.1 Сообщение о достижении целей урока

6.2 Анализ и самоанализ выполнения производственных работ каждого студента

6.3 Разбор наиболее характерных ошибок в работе и причины их вызвавшие

6.4 Сообщение оценок за урок

6.5 Задание на дом: В.П.Иванов «Технология ремонта тепловозов» стр.287-291

Мастер производственного обучения Кудряшова Е.А.

Приложение 1

Назначение и принцип действия компрессора ПК-5,25

Компрессор предназначен для обеспечения сжатым воздухом тормозной сети поезда и пневматической сети cети поезда и пневматической сети вспомогательных аппаратов: электропневматических контакторов, реверсоров, песочниц и др.

Применяемые на подвижном составе компрессоры классифицируются по числу цилиндров (одно-, двухцилиндровые и т.д.); по расположению цилиндров (горизонтальные, вертикальные, V-и W-образные); по типу привода (с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания).

Компрессор должен полностью обеспечивать потребность в сжатом воздухе при максимальных расходах утечках его в поезде. Во избежание недопустимого нагрева режим работы компрессора устанавливается повторно-кратковременны. При этом продолжительность включения (ПВ) компрессора под нагрузкой допускается не более 50%, а продолжительность цикла до 10 мин.

Компрессоры, применяемые на подвижном составе, как правило, являются двухступенчатыми. Сжатие воздуха в них происходит последовательно в двух цилиндрах с промежуточным охлаждением между ступенями. Работа такого компрессора поясняется рис . 1. При первом ходе вниз поршня 1 (рис. 1, а) открывается всасывающий клапан 3, и в цилиндр 2 первой ступени поступает воздух из атмосферы Ат при постоянном давлении. Линия всасывания АС (рис. .1, 6) располагается ниже штриховой линии атмосферного барометрического давления на значение потерь на преодоление сопротивление сопротивления всасывающего клапана. При ходе поршня 7 вверх всасывающий клапан 3 закрывается, объем рабочего пространства цилиндра 2 уменьшается и воздух сжимается по линии СО до давления в холодильнике 4, после чего открывается нагнетательный клапан 5 и происходит выталкивание сжатого воздуха в холодильник по линии нагнетания ОР с постоянным противодавлением.

В процессе последующего хода поршня 7 вниз происходит расширение оставшегося во вредном пространстве (объём пространства над поршнем в его верхнем положении) сжатого воздуха по линии РВ до тех пор, пока давление в рабочей полости не понизится до определённого значения и всасывающий клапан 3 откроется атмосферным давлением. Далее процесс повторяется. На первой ступени воздух сжимается до давления 2,0…4,0 кгс/см.

Аналогично работает вторая ступень компрессора со всасыванием воздуха из холодильника 4 по линии РЕ, сжатием по линии ЕС, нагнетанием в главные резервуары по линии ОН, расширением во вредном пространстве цилиндра второй ступени по линии ЯР. Заштрихованная площадь индикаторной диаграммы характеризует уменьшение работы сжатия вследствие охлаждения воздуха между ступенями.

Сжатие воздуха сопровождается выделением теплоты.

Основными показателями работы компрессора являются производительность (подача) и объемный КПД.

Производительностью компрессора называется объем воздуха, нагнетаемый компрессором в резервуаре в единицу времени, замеренный на выходе из компрессора.

Производительность компрессора локомотива определяют по времени повышения давления в главных резервуарах с 7,0 до 8,0 кгс/см.

Объемный КПД характеризует уменьшение производительности компрессора под влиянием вредного пространства; он зависит от объема вредного пространства и давления.

Двухступенчатые сжатие позволяет понизить температуру воздуха в конце сжатия, улучшить условия смазывания компрессора и уменьшить потребляемую компрессором мощность за счёт работы, сэкономленной благодаря охлаждению воздуха в промежуточном холодильнике, а также повысить объёмный КПД за счёт уменьшения соотношения давлений нагнетания и всасывания.

Приложение 2

Устройство компрессора ПК-5,25

Компрессор ПК-5,25 - двухступенчатый, шестицилиндровый, поршневой с У-образным расположением цилиндров, воздушным охлаждением и промежуточным охлаждением сжатого воздуха в трубчатом холодильнике.

Чугунный корпус 14 (рис.2) компрессора ПК-5,25 служит для крепления на нём узлов и деталей и одновременно является картером. Передняя часть корпуса закрыта крышкой 18, в которой установлен один из трёх подшипников коленчатого вала. На боковых поверхностях корпуса расположены четыре люка (по два с каждой стороны) для доступа к деталям, расположенным внутри картера, и прилив для щупа 2.

На дне картера расположены масляный фильтр 10 и электроподогреватель 1.

К корпусу на шпильках прикреплены шесть чугунных цилиндров: три ЦНД 8 и три ЦВД 3. Все цилиндры имеют оребрение для улучшения теплоотдачи. Внутренняя полость корпуса сообщается с атмосферной через сапун 13. Стальной коленчатый вал 11 имеет три шатунные шейки с противовесами и вращается на трёх шариковых подшипниках. На каждой шатунной шейке расположено по два шатуна. В торец коленчатого вала запрессована втулка с квадратным отверстием для установки привода масляного насоса. В теле коленчатого вала имеются отверстия для подвода масла к шатунным подшипникам.

Поршни ЦНД изготовлены из алюминиевого сплава, а поршни ЦВД - из чугуна. На каждом поршне установлено по два компрессионных и по два маслосъёмных кольца.

К верхним фланцам цилиндров на шпильках прикреплены клапанные коробки 7 первой ступени и клапанные коробки 4 второй ступени, в которых располагаются всасывающий и нагнетательный клапаны. Каждая клапанная коробка разделена перегородкой на всасывающую и нагнетательную полости.

Клапан состоит из двух плит 2 и 5 (рис. 3) и двух групп самопружинящих клапанных пластин 3. Плиты соединяются одна с другой винтом 6 и закрепляются гайкой 7. Шпонки 4 предохраняют пластины от продольного сдвига. Каждая из плит одновременно служит для одной группы пластин седлом, а для другой - ограничителем подъема. Таким образом, одна пара клапанных плит в сборе объединяет всасывающие и нагнетательные клапаны одного цилиндра.

При движении поршня вниз пластины всасывающего клапана изгибаются по дуге углублений (гнезд) в нижней плите 5, которые в данный момент являются ограничителями подъема (хода).

Клапана, а пластины нагнетательного клапана прижимаются к нижней плите 5, которая для них в этом случаем является седлом. При движении поршня вверх пластин всасывающего клапана прижимаются к верхней плите 2, служащей в данном случае седлом, а пластины нагнетательного клапана изгибаются по дуге углублений (гнезд) в верхней плите 2, которые в этот момент являются ограничителями подъема (хода клапана).

В каждой клапанной коробке ЦНД имеется по десять всасывающих и нагнетательных пластин, а в клапанной коробке ЦВД - по четыре всасывающих и нагнетательных пластины.

Всасываемый компрессором воздух очищается в воздушных фильтрах 9 (см. рис. 2), соединенных с клапанными коробками 7 ЦНД. Между ступенями сжатия воздух охлаждается в промежуточном холодильнике 6 с предохранительным клапаном 5,отрегулированными на давление 3,5 кгс/см.

Холодильник, клапанные коробки и цилиндры обдуваются вентилятором 15, который установлен на стойке 16 и приводится от коленчатого вала через клиноременную передачу 17.

Подача смазочного материала осуществляется масляным насосом 12.

Сброс избытка масла через редукционный клапан осуществляется в картер компрессора.

Компрессор ПК-5,25 оборудован приводной втулочно-пальцевой муфтой. Между ведущей 21 и ведомой 20 полумуфтами, соединёнными пальцами 19, предусмотрен зазор для обеспечения замены ремня клиноременной передачи вентилятора без нарушения установки компрессора или двигателя.

Компрессоры типа ПК не оборудованы разгрузочными устройствами для перевода в режим холостого хода.

Приложение 3

Ремонт компрессора ПК-5,25

При капитальных и текущих ТР-3 ремонтах компрессоры с локомотивов снимают.

Проверка деталей. После разборки и очистки детали компрессора обмеряют и осматривают. Снимать крышки цилиндров, поршни и другие тяжёлые детали нужно с помощью подъемных приспособлений. Внутренние поверхности картера и цилиндров очищает только керосином. В процессе сборки компрессора запрещается производить проверку совпадения отверстий и деталей пальцем и держаться рукой за фланцы. Негодные детали заменяют, а вышедшие за пределы допусков ремонтируют. При всех видах ремонта компрессора с выемкой коленчатого вала подлежат магнитному контролю коленчатый вал, шатуны и шатунные болты.

Цилиндры. Рабочие поверхности втулок или цилиндров при наличии задиров или овальности более 0,3 мм растачивают по градационным размерам, при этом конусность допускается не более 0,1 мм, а допуски от наминала по диаметру сохраняются альбомные. При каждой градации расточки диаметр втулки или цилиндра увеличивают на 0,5 мм, на такую же величину увеличивают и диаметр поршня.

Коленчатый вал. Овальности и риски на шейке вала более 0,1 мм устраняют шлифовкой или расточкой с последующей шлифовкой. На коленчатом валу с зубчатым колесом проверяют крепление болтов и плотность посадки шпонки. Износ зубьев не должен превышать 1 мм. Шариковые подшипники надевают на шейки в горячем состоянии. Редукционный клапан после притирки испытывают сжатым воздухом при давлении 0,14-0,15 МПа, при этом он должен отжиматься от седла.

Шатуны. Зазор более 0,1 мм между втулкой шатуна и пальцем устраняют либо хромированием пальца, либо перепрессовкой втулки. Подшипники пригоняют по шейке коленчатого вала с прилеганием 80-85% поверхности подшипника. Между шатуном и крышкой должен быть зазор для возможности регулировки износа путем постановки прокладок толщиной 0,1-0,2 мм.

Поршни и поршневые кольца. При зазоре между отверствием в поршне и поршневыми пальцем более 0,12 мм заменяют детали. Выработку, овальность или конусность в отверстиях поршня более 0,1 мм устраняют хромированием или развёртыванием отверстия с обязательным обеспечением соосности и перпендикулярности его оси поршня.

Кольца пригоняют по ширине ручья в поршне и по зазору в замке; прилегание их к цилиндру должно быть не менее 85% рабочей поверхности. Кольца изготовляют из специального чугуна с присадками фосфора, хрома и никеля. Твердость их должна быть HRC 94-101.

Клапаны. Пружины клапанов по высоте должны быть не менее 10 мм. Выработку в поясках седел пластинчатых клапанов устраняют проточкой, а седел клапанов стаканчикового типа - зенкером. Окончательно клапаны притирают по месту с проверкой керосином - пропуска керосина не должно быть.

Подъем клапанов должен быть 2,5 - 2,7 мм. Плотность клапана считается достаточной, если падение давления с 0,8 до 0,75 МПа в резервуаре объемом 50 л происходит не быстрее чем за 1 мин.

Холодильник. Перед разборкой холодильник промывают горячей водой, а внутреннюю поверхность каждой трубки радиатора продувают паром давлением 0,5 - 0,6 МПа.

Для определения возможных неплотностей в соединениях все отверстия в корпусе холодильника заглушают, к фланцу подводят сжатый воздух давлением 0,9 МПа и холодильник отпускают в ванну с водой, при этом не должно быть появления пузырей воздуха.

Вентилятор. При ремонте вентилятора проверяют балансировку - дисбаланс допускается не более 25×10₄ Н∙м. Испытание на разное производят при n=2100 об/мин. Натяжение ремня проверяют по прогибу под усилием 5 Н, который должен составлять для нового ремня 6 - 8 мм, для старого 10 - 12 мм.

Сборка и испытание компрессора

Компрессор собирают в такой последовательности: ставят в картер масляный фильтр и маслопроводный штуцер; на коленчатый вал напрессовывают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до температуры 100 - 120С; вал вставляют в картер так, чтобы задний шарикоподшипник вошёл в своё гнездо, а затем ставят переднюю крышку.

Шатуны устанавливают через около картера. Головки шатунов крепят на шейке вала с постановкой регулировочных прокладок для обеспечения свободного вращения. Затем шатуны соединяют с поршнями, на которые надевают кольца, смещая замки на 120◦ относительно друг от друга.

Далее цилиндры надевают на поршни и закрепляют на картере.

После проверки мертвого пространства между крышкой и поршнем, которое должно быть не более 2 мм, ставят клапанные коробки, но не закрепляют их. Масляный насос соединяют с маслопроводом и манометром. Затем устанавливают фильтры, крышки картера и вентилятор. После обкатки компрессора ставят холодильник и крепят клапанные коробки.

Испытание компрессоров. Испытание компрессоров производят на стенде (рис. 4) в такой последовательности: обкатка без клапанных коробок и холодильник в течение 1,5 ч на разных режимах для приработки деталей. В конце обкатки не должно быть выбрасывание масла; в противном случае надо сменить плохо притертые кольца. После полной сборки компрессор испытывают на нагрев в течении 2 ч при n=270 об/мин без противодавления и с противодавлением 0,8 МПа. В конце испытания температура нагнетаемого воздуха - не выше 180◦С.

Не останавливая компрессор, увеличивают частоту вращения коленчатого вала до максимальной и через 1 ч измеряют температуру масла, которая должна быть не более 85◦С. Температура нагнетаемого воздуха допускается не более 180◦С. Температура коленчатого вала не должна превышать более чем на 20◦С температуру масла в картере.

Давление масла при максимальной частоте вращения вала должно быть не менее 0,3 МПа, а при n=270 об/мин - не менее 0,15 МПа. При максимальной частоте вращения коленчатого вала и давлении 0,8 МПа в резервуаре, которое поддерживается путём открытия кранов 6 и 7, закрывают кран 7, а кран 8 открывают и проверяют время t(с) повышения давления в резервуаре 9 от 0 до 0,4 МПа, температуру воздуха Т₂ в резервуаре 9 и температуру окружающего воздуха Т₁(◦С).

Подача компрессора должна быть не менее 2,75 м/мин при частоте вращения коленчатого вала 440 об/мин и 5,3 м/мин при n=850 об/мин.

Список литературы

1. . Афонин Г. С. Устройство и эксплуатация тормозного оборудования подвижного состава - М.: Академия, 2005

2. Иванов В.П. Технология ремонта тепловозов издательство - «Транспорт», 1996

3. Инструкция по охране труда для слесаря по ремонту тепловозов в ОАО «РЖД», 2006

4. Крылов В. И., Крылов В. В. Автоматические тормоза подвижного состава - М.: Транспорт, 1983

5. Покровский Б. С. Ремонт промышленного оборудования - М.: Академия, 2006