Основы проектирования технологических процессов ремонта

Проектирование технологических процессов ремонта оборудования

В практике проектирования достаточно обоснованно и эффектив­но используют три критерия выбора рационального способа восста­новления деталей: технологического, экономического и технико-эко­номического. Причем эти критерии применяются в комплексе и реализуются в указанной здесь последовательности. Рассмотрим сущ­ность этих критериев, принципы и условия их реализации.

Технологический критерий, или критерий применимости, харак­теризуется возможностью использования из множества известных технологических приемов, способов, одного или нескольких, в прин­ципе, приемлемых для восстановления отдельной детали с данными дефектами в конкретных производственных условиях ремонта. Этот критерий не формализован (не выражается формулой, числом) и счи­тается предварительным, позволяющим установить только перечень деталей, ремонт которых возможен тем или иным способом.

Исходными данными, необходимыми для выбора рационального способа восстановления детали по этому критерию в условиях реаль­ного ремонтного производства, являются: рабочий чертеж детали с необходимыми требованиями на ее изготовление; характеристика де­фекта детали и перечень других ее дефектов; характеристика возмож­ных способов восстановления указанного и сопутствующих дефектов детали (вид способа восстановления, его выходные эксплуатацион­ные показатели, степень устранения дефекта, например, толщина и качество наплавленного слоя; энерго- и материалоемкость; потреб­ное технологическое обеспечение; производительность; экологичность и др.); наличие технологического ремонтного оборудования на предприятии; наличие ремонтных рабочих по профессиям и квали­фикации.

Алгоритм выбора способа представлен в виде цепочки последова­тельных шагов: анализ дефекта детали установление перечня со­путствующих дефектов анализ рабочего чертежа детали по харак­теристикам ее габаритов и дефектной поверхности (части) детали анализ и отбор известных и приемлемых способов устранения дефекта и сопутствующих дефектов анализ парка имеющегося ремонтного технологического оборудования отбор тех или иных из приемлемых способов, которые соответствуют технологическому оборудованию анализ энергоемкости и материалоемкости для реализации отобранных способов окончательный выбор способов, которые можно ис­пользовать одновременно для устранения нескольких дефектов.

Экономический критерий предоставляет возможность выбрать из нескольких, ранее установленных, но также приемлемых в техноло­гическом отношении, способов восстановления детали наиболее эко­номичный, т. е. требующий минимальных затрат С для его реализа­ции. В общем виде этот критерий можно представлять как

Затраты на восстановление одной детали i-м или j-м способами определяются по зависимости

где С_зп — величина заработной платы производственных рабочих по i-му или j-му способам; М — стоимость всех материалов, затраченных на восстановление детали, включая и стоимость ее металла при сдаче в утиль; Н — накладные расходы; Е_н — нормативный показатель эф­фективности капитальных вложений (Е_н = 0,15); k — капитальные вложения в производственные фонды.

Величина заработной платы С_зп представляет собой сумму прямой заработной платы З_п, дополнительной заработной платы З_д и начис­лений на заработную плату З_н.

Прямая заработная плата определяется по выражению

где Т_ci, Т_штi — тарифные ставки рабочих и техническая норма време­ни при выполнении i-й операции.

Дополнительная заработная плата принимается

а начисления можно принимать в пределах

Величина накладных расходов принимается в пределах 120-170% к заработной плате С_зп, а стоимость материалов М ориентировочно (в учебных целях) принимается равной 3% стоимости новой детали или рассчитывается.

При этом следует отметить, что стоимость восстановления детали зависит от объема (программы) ремонта N— общего количества вос­станавливаемых деталей. В этом случае при выборе рационального способа ремонта целесообразно все расходы подразделять на пере­менные, зависящие от программы, и постоянные, не зависящие от объема производства. Тогда в общем случае себестоимость восстанов­ления С_в деталей будет определена как

где С_пер — переменные расходы (затраты по основной и дополнитель­ной заработной плате производственных рабочих с начислениями, стоимость материалов, расходы на текущий ремонт и амортизацию производственного оборудования, приспособлений и т. д); С_пост — по­стоянные расходы (затраты на содержание, ремонт и амортизацию зданий, расходы на содержание административно-управленческого аппарата, цехового персонала и вспомогательных рабочих и т. д). Себестоимость же восстановления одной детали будет

Выражение (6.23) в системе координат С— N графически представ­ляется прямой (рис. 6.8), отсекающей на оси ординат величину С_пост, угол наклона которой пропорционален С_пер. Подобные графики мож­но построить для различных способов обработки, кроме показанных на рис. 6.8. На рисунке видно, что для некоторых пар линий (спосо­бов) в их точках пересечения (при одинаковой программе) значения

себестоимости одинаковы. Эта точка соответствует значению крити­ческой программы N_К, которое может быть найдено из условия

где значки при себестоимости С означают сравнимые способы.

Анализируя графики C-N, можно отметить, например, что при программе, меньшей N₂, вибродуговая наплавка (прямая 4) будет наиболее рентабельной. С увеличением же программы сверх N₂ виб­родуговая наплавка уступает железнению, но выгоднее, чем хромиро­вание. При программе более N₄ хромирование становится целесооб­разнее, чем вибродуговая наплавка. При программах, меньших N₁, наплавка под слоем флюса выгоднее, чем железнение, а при програм­мах, меньших N₃, — чем хромирование. При программах, больших N₃, наплавка под слоем флюса становится самым дорогим способом.

Выполнив подобный анализ, можно установить наиболее рацио­нальные способы восстановления деталей из условия затрат и про­граммы ремонта.

Технико-экономический критерий выбора рационального спосо­ба восстановления деталей является окончательным, обобщающим и выражается условием

где С_в — себестоимость восстановления детали; С_н — стоимость новой детали; К_д — коэффициент долговечности деталей, восстановленных тем или иным способом.

Таким образом, зная физическую сущность и эксплуатационные характеристики способов восстановления работоспособности дета­лей, можно, используя соответствующие критерии, не только опреде­лить наиболее рациональный из способов, но и установить потреб­ность в технологическом оборудовании, технологической оснастке и материалах для реализации этих способов.

Разработка ремонтных чертежей и технологических процессов осуществляется в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 2.604-95 «Чертежи ремонтные» и технико-эксплуатационными осо­бенностями и возможностями способов восстановления.

Проектирование и изготовление средств технологического осна­щения выполняют при отсутствии универсальных средств. Исходны­ми данными при этом являются значения параметров технологичес­ких операций, определенные при решении предыдущей задачи, и характеристики параметров восстанавливаемой детали.

При технологической подготовке ремонтного производства важ­нейшими являются вопросы подготовки ремонтных кадров, обеспе­чения ремонта средствами технологического оснащения. Последний вопрос в основном решается инженером-механиком. На основе раз­работанных технологических процессов рассчитывается потребность в станочном и ином технологическом оборудовании ремонтных це­хов, производств.

Источник

Проектирование технологического процесса ремонта (восстановления) детали

Процесс проектирования осуществляется путем последовательного выполнения следующих этапов:

– анализ конструкции, условий работы и дефектов детали (характеризуя деталь, указывают ее наименование, число деталей в сборочной единице, материал, вид термообработки, твердость, массу; описывают функции детали в сборочной единице; указывают, с какими деталями сопрягаются поверхности, подлежащие восстановлению, характер их соединения; рассматривают условия ра­боты детали (вид трения, характер действия нагрузки и агрессивность среды);

– обоснование условий, при которых деталь не принимается на восстановление;

– обоснование способов устранения дефектов и восстановления детали;

– выбор технологических баз, схем и средств базирования;

– составление технологического маршрута восстановления детали;

– разработка технологических операций: выбор средств технологического оснащения (оборудования, приспособлений и мерительного инструмента); выбор и расчет технологических режимов (резания, наплавки и др.); обоснование операционных допусков и припусков на обработку; нормирование операций.

– оформление технологического процесса комплектом документов на технологический процесс (КДТП) или ремонтным чертежом (приложения Ж и И).

На основе анализа конструкции, условий работы и дефектов детали формируются исходные данные для разработки технологического процесса.

Для анализа используют информацию из следующих источников:

– результатов дефектации детали;

– руководств по капитальному ремонту или технических требований на капитальный ремонт машины;

– технического описания и инструкции (руководства) по эксплуатации машины.

При анализе дефектов необходимо рассмотреть виды изнашивания дефектных поверхностей, величины их износа.

Условия, при которых деталь не принимается на восстановление, устанавливаются перечнем неустранимых дефектов. Перечень неустранимых дефектов определяется техническими требованиями (руководствами) по капитальному (текущему) ремонту машин и сборочных единиц и отсутствием эффективных технологий устранения дефектов, когда восстановление детали технически невозможно или экономически нецелесообразно.

Выбор рационального способа восстановления (СВ) деталипроизводится в результате последовательного использования четырех критериев:

– технологического (критерий применимости);

– технического (критерий долговечности);

Он выражается как функция четырех коэффициентов [4]:

(3.1)

где К_т – коэффициент применимости способа, учитывающий технологические, конструктивные и эксплуатационные особенности детали (при К_т= 1 способ применим по всем параметрам, К_т = 0 – способ восстановления для данной детали неприменим);

К_д – коэффициент долговечности, обеспечиваемый способом восстановления, применительно к данному виду восстановления деталей;

К_{т. э}– коэффициент технико-экономической эффективности способа восстановления, характеризующий его производительность и экономичность;

Кэi – коэффициент применимости способа, учитывающий энергоемкость технологического процесса восстановления детали i-м способом.

По технологическому критерию выбор способов производят на основании возможности их применения для устранения конкретного дефекта заданной детали с учетом величины и характера износа, материала детали и ее конструктивных особенностей. По данному критерию назначают практически все возможные способы, которые могут быть использованы для устранения конкретного дефекта.

Например, для восстановления вала можно применить различные способы наплавки, напекания, электроискрового легирования, приварки ленты, но из-за большого износа его невозможно восстанавливать гальваническими покрытиями.

Критерий применимости учитывает, с одной стороны, особенности подлежащих восстановлению поверхностей детали, с другой – технологические возможности соответствующих способов. Оценка способов восстановления на этом этапе не делается, так как критерий применимости не оценивается количественно и относится к категории качественных. Поэтому его используют интуитивно с учетом накопленного опыта применения тех или иных способов.

Решение, принятое на основе технологического критерия, следует считать предварительным. Предварительный выбор возможных способов восстановления деталей зависит от их характеристики, материала детали и термообработки; конфигурации, размера и массы детали; наличия баз для восстановления и последующей обработки; шероховатости поверхности; видов дефектов и износов; сочетания дефектов на одной детали; кратности восстановления и запаса на ремонт.

После отбора способов, которые могут быть применены для восстановления той или иной изношенной поверхности детали, исходя из технологических соображений, отбирают для последующего анализа те из них, которые обеспечивают наибольший последующий межремонтный ресурс и удовлетворяют требуемому значению коэффициента долговечности К_д, представляющего собой отношение ресурсов восстановленной Т_в и новой Т_н деталей:

(3.3)

Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 221 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник