86481

Отводка тормозка трактора МТЗ-82

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Для восстановления одной и той же детали могут применяться различные способы, по-разному влияющие на стоимость, срок службы. Правильный выбор способа восстановления детали необходим для достижения низкой себестоимости при обеспечении длительного срока службы.

Русский

2015-04-07

206 KB

3 чел.

Индивидуальное задание.

Отводка тормозка трактора МТЗ-82. Масса-0,58кг. Цена-130 руб.

Материал - СЧ-18

Контролируемый дефект

Размеры, мм

Средства контроля

Реальный размер

По чертежу

Допустимый в сопряжении с деталями

Наименование

Обозначение

Бывшими в эксплуатации

новыми

1.Износ наружной поверхности цапф

12.0

11.76

Скобы

Микрометр

МК 10-25

ГОСТ 6507-60

11,15

2.Износ шлицевых пазов по ширине

5,42

5,52

Пробка, индикаторный нутромер

6,1

Маршрутная карта восстановления детали даёт рациональную последовательность выполнения операций по устранению сочетания указанных дефектов.

Для восстановления одной и той же детали могут применяться различные способы, по-разному влияющие на стоимость, срок службы. Правильный выбор способа восстановления детали необходим для достижения низкой себестоимости при обеспечении длительного срока службы. Выбор способа рекомендуется вести по двум критериям: технологическому (критерий применимости), технико-экономическому.

Технологический критерий характеризует возможность применения того или иного способа для восстановления конкретной детали, он ещё выражается количественно, принятое на его основе решение является предварительным, так как может быть выбрано несколько подходящих методов.

Технико-экономический критерий связывает стоимость восстановления детали с её ресурсом после восстановления, по этому критерию принимается окончательное решение по выбору рационального способа восстановления детали.

Условие технико-экономической целесообразности способа:

Св≤Кдн

где Св- стоимость восстановления детали;

Сн- стоимость новой детали, Сн= 130 руб.

Кд- коэффициент долговечности.

Кдвн

где Твн- сроки службы восстановленной и новой детали соответственно.

С другой стороны величину Кд можно определить по формуле:

Кд= Кивсп

где Кивс- коэффициенты износостойкости, выносливости и сцепляемости покрытий.

Кп- поправочный коэффициент, учитывающий фактическое снижение ресурса восстанавливаемой детали в условиях реальной эксплуатации, Кп= 0,8…0,9.

Из числа отобранных предварительно по технологическому критерию методов выбирается тот рациональный, который обладает наименьшим коэффициентом технико-экономической эффективности:

Кт.э.вд

где Св- себестоимость восстановления детали.

Выбор способа восстановления дефекта 1

По технологическому критерию для устранения данного дефекта можно применить следующие способы: ручная электродуговая наплавка, наплавка в среде углекислого газа, плазменное напыление.

Методы

Твёрдость покрытия HRC

Толщина слоя покрытия, мм

Производительность, кг/ч

себестоимость восстановления 1 м2, руб/м2

ручная электродуговая наплавка

35…40

1…2

5,8

117

наплавка в среде углекислого газа

35…40

2…3

10…12

45,5

плазменное напыление

38…40

0,03…1

38…42

75

Ручная наплавка:

КД=0,70*0,70*1,0 *0,85= 0,416

Наплавка в среде :

КД=0,72*0,90*1,0*0,85= 0,55

Плазменное напыление:

КД=1,8*0,98*0,8*0,85= 1,199

По технологическому критерию отклоняем ручную электродуговую наплавку, так как этот способ не обеспечит качественное восстановление, невозможно обеспечить необходимую величину шага наплавки с перекрытием предыдущего слоя, наплавку в среде углекислого газа отклоняем по причине сложности использования этого метода для чугунной детали.

Максимальное значение коэффициента Кд имеет плазменное напыление, следовательно, этот метод наиболее рационален для восстановления дефекта 1. Окончательное решение принимаем после проверки данных методов по технико-экономическому критерию, который связывает стоимость восстановления детали с её ресурсом после восстановления.

Ручная наплавка: КТ.Э.= 117/0,416= 281,25

Наплавка в среде : КТ.Э.= 45,5/0,55= 82,72

Плазменное напыление: КТ.Э.= 75/1,199= 62,55

Наименьший коэффициент КТ.Э. у плазменного напыления, следовательно, этот метод наиболее эффективный.

Выбор способа восстановления дефекта 2

По технологическому критерию для устранения данного дефекта можно применить следующие способы: ручная электродуговая наплавка, наплавка в среде углекислого газа, плазменное напыление.

Методы

Твёрдость покрытия HRC

Толщина слоя покрытия, мм

Производительность, кг/ч

себестоимость восстановления 1 м2, руб/м2

ручная электродуговая наплавка

35…40

1…2

5,8

117

наплавка в среде углекислого газа

35…40

2…3

10…12

45,5

плазменное напыление

38…40

0,03…1

38…42

75

По технологическому критерию отклоняем наплавку в среде углекислого газа, так как наплавляемая поверхность не является поверхностью вращения, а значит, полуавтоматические способы восстановления неприменимы. Плазменное напыление отклоняем по причине габаритных размеров существующих плазмотронов, согласно технологии напыления между напыляемой поверхностью и головкой плазмотрона необходимо расстояние около 15 см., диаметр же шлицевого соединения детали составляет 5 см.

Таким образом, для восстановления дефекта 2 используем ручную электродуговую наплавку.    

Расчет технологического процесса плазменного напыления при восстановлении дефекта 1.

Этот метод восстановления представляет собой дальнейшее развитие техники термического напыления, использующий энергию молекулярного распада плазмообразующего газа. Методу присуща высокая температура потока – до 25000˚С. Он характеризуется высокой прочностью сцепления покрытия с основным металлом, возможностью создания многослойных покрытий с разнообразными свойствами. Толщина наплавляемого слоя колеблется от 0,03 до нескольких миллиметров. Для напыления используется следующая аппаратура: УМП-4-64, УМП-6, УПУ-3М, источник питания – полупроводниковый выпрямитель ИПН-160/600. В качестве защитного газа используют аргон, азот, гелий или углекислый газ.

Рис.    Принципиальная схема плазменного напыления

В качестве материала покрытия используются самофлюсующиеся порошки типа ПГ-ХН80СР3 и СНГН-60, также применяются сплавы на железной основе ФБХ-6-2, КБХ, Т-590, УС-25. При восстановлении дефекта 1 будем использовать порошок СНГН-60. Оплавление напыляемой поверхности будет обеспечено предварительным нагревом детали.

Расчёт основных параметров плазменного напыления.

Скорость напыления:

Vн= 0,6W/S , м/ч

где S- шаг напыления, см/об (S= 0,4…0,5 см/об);

W- производительность процесса,

 Vн= 0,6*40/0,45= 53,3 м/ч.

Расход порошка:

                                                 Q=0.1*W*h* γ* Кн        

где: h-толщина напыляемого слоя, 0,425 мм.

      - плотность напыляемого металла,  0,74

        Кн  - коэффициент использования напыляемого материала,  1,2

Q=0,1*40*0,425*0,74*1,2=1,5096 г/мин    

Необходимая сила тока:

                                                J=6Whγ/ Кнап     ,А  

где: Кнап  - коэффициент напыления,  13г/А.ч.  

J=6*40*0,74*1,5096/13=20,62 А                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

Частота вращения:

N= 1000*VH/60πd

где d- диаметр изношенной детали.

n1= 1000*53,3/60*3.14*11,15= 25,4 мин -1

Основное время напыления:

То= FH/W

где FH- площадь напыляемой поверхности, см2

FH=2*(πД1L1)

FH= 2*(πД1L1) = 2*(3,14*11,15*15)= 1050,33 см2

То= 1050,33/40= 26,25 мин

Штучное время:

Тшт= То

где β- коэффициент, учитывающий долю вспомогательного, дополнительного и подготовительно-заключительного времени, β= 0,5…0,6.

Тшт= 26,25/0,55= 47,7 мин.

Расчет технологического процесса ручной электродуговой наплавки при восстановлении дефекта 2.

Означенный способ применяется для восстановления плавящимся электродом деталей из стали и чугуна, ведётся на переменном или постоянном токе. Наплавку ведут короткой дугой электродом  ø 3…5 мм. с перекрытием соседних валиков на 30…50%, наклон электрода 15…20˚ к вертикали по направлению движения. Наплавка цилиндрических поверхностей ведётся вдоль детали, накладывая валики с диаметрально расположенных сторон.

Для наплавки используются электроды типа ЭН, марки электродов УОНИ для наплавки деталей из среднеуглеродистой стали, ОМА и АНО – наплавки малоуглеродистой стали, Т и ОЗН – наплавки высокоуглеродистых сталей. Для наплавки чугунных деталей применяют электроды ЦЧ-4, ЦЧ-3А, ОЗЧ-1, ОМЧ-1,МНЧ-2 и АПЧ-1. Для восстановления означенного дефекта 2 используем электрод  ОМЧ-1 ø 2 мм.

В качестве источников питания используют преобразователи ПСГ-500, выпрямители ВДУ505, 506 и др.

Расчёт основных параметров ручной электродуговой наплавки.

Количество наплавляемого металла:

Q= Kн *I, г/час

где: Kн – коэффициент наплавки, 8,4 г/А. час

       I – сила тока в амперах, 70 А

Q=8,4*70=588 г/час

Площадь сечения шва:

Fш=2* Fп* φ

где: Fп – площадь сечения электрода без обмазки.

        φ – коэффициент, равный 1,4…2,0

Fш= 6,28*1,7= 0,1067 см2

Основное время наплавки:

То= (60*G)/( Kн *I)

где: G – расчётный вес наплавленного металла, г

G=(8*(2,08*0,9*2)*2)/7,8=76,8 г.

То= ( 60* 76,8)/(8,4*70)=7,83 мин.

Вспомогательное время принимаем Твсп = 1,2 мин., дополнительное время принимаем в размере 10% от То , Тдоп = 0,783 мин.

Штучное время:

Тшт= То+ Твсп + Тдоп

Тшт=7,83+1,2+0,783=9,8 мин.

Для восстановления данной детали назначаем следующую последовательность операций:

1.Мойка

2.Дефектовка

3.Подготовка поверхностей

4.Предварительный нагрев до 400…500 гр.С

5.Напыление слоя на поверхность 1

6.Наплавка  слоя на поверхность 2

7.Охлаждение

8.Механическая обработка

8.1Протягивание поверхности 2

8.2Шлифование поверхностей 1

9.Контроль

1.Мойка - предназначена для удаления с поверхности деталей масляно-грязевых отложений, остатков ТСМ. Мойку будем проводить в погружной моечной машине ОМ 12190. Для мойки применяем моющий раствор Лабомид 203, концентрация которого 30 г/литр, температура подогрева 80оС.

Норму времени на мойку определим по следующим зависимостям:

Производительность машины-150кг/час; масса детали-0,58кг, т.е. за час будет вымыто 258 деталей.

Оперативное время:

Топ= Тов

где То- основное время мойки,16 мин;

Тв- вспомогательное время,9 мин;

Топ= 16+9= 25 мин.

Штучное время:

Тшт= Топдоп

где Тдоп- дополнительное время,5 мин

Тшт= 25+5= 30 мин.

Тшт на одну деталь составит Тшт= 30/129= 0,23 мин.

Загрузка в машину составит 129 деталей.

За всю смену будет вымыто:

nпр=(tсмиспз)*258

где tсм- продолжительность смены (7 ч);

Кис- коэффициент использования машины в смену, Кис=0,7;

Тпз- подготовительно-заключительное время (0,67ч)

n=(7*0,7-0,67)*258= 1091 деталь.

Расчётная партия деталей:     nрасч= Тпз/ α* Тшт

где: α – коэффициент допустимых потерь на Тпз, α=0,15

nрасч= 0,67/(0,15*0,23)= 19,4 детали, принимаем 19 деталей

Технически обоснованная норма времени:

Тн= Тшт/129+Тпз/1091

Тн=30/129+40,2/1091= 0,232+0,036= 0,268 мин.

2.Дефектовка предназначена для выявления деталей, пригодных к эксплуатации, восстановлению или ремонту, или выбраковке. Для дефектации данных износов используем микрометр и нутромер.

Норма времени для измерения износов.

Штучное время на измерение одного износа микрометром:

Тшт= Тодоппз

где То- оперативное время измерения одного параметра, То= 0,8 мин.

Тдоп- дополнительное время, Тдоп= 0,05То= 0,04 мин;

Тпз- подготовительно-заключительное время, Тпз= 0,3 мин.

Тшт= 0,8+0,04+0,3=1,14 мин., так как поверхностей две принимаем Тшт=2,28 мин

Штучное время на измерение одного износа нутромером:

Тшт= 1,2+0,06+0,5=1,31 мин., общее время дефектовки Тшт= 3,59 мин.

3.Подготовка поверхностей  служит для лучшего сцепления наносимого материала на основу. Поверхность очищают от оксидов, ржавчины. Производится окунанием детали в чистый бензин и струйной обработкой зерном абразива (корундом).

4.Предварительный нагрев.

Предварительный нагрев необходим во  избежание отбеливания серого чугуна, в котором много свободного углерода. Детали нагревают в специальных нагревательных печах, колодцах или горнах.

5.Напыление слоя на поверхность 1

Напыление ведем по винтовой линии с ø11,15 мм. до ø12,4 мм.

6.Наплавка слоя на поверхность 2

Наплавку ведем ручной электродуговой методом толщиной слоя 2,08 мм.

7.Охлаждение детали

После напыления деталь необходимо медленно охлаждать вместе с печью или под слоем древесного угля.

8.механическая обработка.

8.1Протягивание поверхности 2

Этот метод в данном случае применим, так как твёрдость наплавленного слоя составляет 35…40 HRC.

Рассчитаем некоторые элементы режима

Площадь поперечного сечения стружки : f=a*b*n, мм2

где: a=Sz – подача на зуб, 0,2мм

       b- ширина шлица,  9 мм.

       n – число шлицев, 8

f=0,2*9*8=14,4 мм2

Суммарная площадь срезаемого сечения: F=f*zi

где: zi – число одновременно режущих зубьев, 8

F=12,6*8=100,8 мм2

Длинна рабочего хода протяжки: L=lр +lзн +lз +lдоп

где: lр – длина рабочей части протяжки, 12 мм.

       lзн – длина задней направляющей, 16 мм.

       lз – длина протягиваемой поверхности, 20 мм.

       lдоп – суммарная длина на вход и перебег протяжки, 30 мм.

L=12+16+20+30=78 мм.

Число режущих зубьев: zр = zо / Sz

где: zо – припуск на обработку поверхности, 0,4 мм.

zр = 0,4/ 0,2= 2

Основное время при протягивании: То=(L*k)/1000υq

где: k – коэффициент соотношения скоростей рабочего и вспомогательного хода протяжки, 1,5

        υ – скорость резания, 10 м/мин.

        q – число одновременно обрабатываемых заготовок, 1

То= (67*1,5)/1000*10*1=0,0068 мин.

Тдоп=0,05* То=0,05*0,0068=0,00034мин

Тпз=0,4 мин.

Тшт = 0,0068+0,00034+0,4=0,407 мин.

8.2 Шлифование поверхностей 1

Для шлифования используем круглошлифовальный станок марки 3А150, шлифовальный круг: ЭБ5ОСМ1К5, ПП150х40х65, 30-35 м/с.

Шлифование проводим при следующих режимах: глубина резания t=0,2 мм за проход. Число оборотов детали nд= 100 мин -1.

Число проходов:

i= z/t

где z- припуск на шлифование:

i1= 0.4/0.2= 2

i1.1= 0.4/0.2= 2

Продольная подача:

S= Sд*BK

где Sд- продольная подача в долях оси ширины круга на один оборот детали.

ВК- ширина круга, ВК= 40 мм

S= 0,3*40= 12 мм/об детали.

Окружная скорость резания:

Vд= nдπD/1000

Vд1= 100*3,14*12,4/1000= 3,89 м/мин;

Vд1.1= 100*3,14*12,4/1000= 3,89 м/мин;

Nкр= 1000*30*3600/(60*3,14*150)= 3821,7 мин -1

Основное время при шлифовании:

То= (L*i/(nд*S))*К

где L- длина продольного хода стола;

К- коэффициент выкатывания, К=1,4

L= l+ (0,2…0,4)Вк

Где l- длина шлифования.

L1= 15+0.3*40= 27 мм;

L1.1= 15+0,3*40= 27 мм;

То1= (27*2/(100*12))*1,4= 0,063 мин;

То1.1= (85*4/(100*12))*1,4= 0,063 мин;

То на одну деталь: Тоо1о1.1=0,063+0,063= 0,126 мин

ТВ= 0,43 мин, на 4 прохода ТВ= 1,72 мин.

На 1 и 1.1 позиции ТВ.общ= 2ТВ= 3,44 мин

Топ= ТоВ-0,55+3,14= 6,156 мин.

Дополнительное время Тдоп=0,060 мин.

Подготовительное время 7 мин на всю партию.

Норма времени на всю операцию:

Тнопдоппз/n

Тн= 6,156+0,06+7/30= 6,45 мин.

9.Контрольная операция необходима для контроля качества детали после механической обработки. Контролируем заданные параметры с точностью до 0,01 мм, применяем микрометр МК 25-2 ГОСТ 6507-60 и дефектовочный стол.

Время, затраченное для контроля равно времени, затраченному на дефектовку на измерение: Тшт= 3,59 мин.

Расчёт себестоимости восстанавливаемой детали.

СВр.ф.Змн.р.

Где Ср.ф.- остаточная стоимость детали ремонтного фонда;

СЗ- зарплата производственных рабочих с начислениями;

См- стоимость материалов, используемых при ремонте;

Сн.р.- накладные расходы.

Ср.ф.= Сн-0,15n

где Сн- стоимость новой детали, руб;

n- число лет эксплуатации до ремонта, 5 лет.

Ср.ф.= 130-0,15*5= 129,25 руб.

СЗ= Содопн.с.

где Со- основная заработная плата;

Кдоп- коэффициент, учитывающий доплаты к основной заработной плате, Кдоп= 1,15…1,2;

Кн.с.- коэффициент, учитывающий начисления по социальному страхованию, Кн.с.= 1,044.

где ТНi- норма времени на выполнение i-той операции по маршрутной карте, час.;

Сti- часовая тарифная ставка по разряду работ.

Со= 30,26*12+3,59*12+0,5*12+30*12+47,7*12+9,8*12+0,4*12+6,45*12+

+6,45*12+3,59*12 = 6,048+0,708+0,1+6+9,54+1,96+0,08+2,58+0,718 =27,24 руб/шт

СЗ= 27,24*1,15*1,044= 32,70 руб.

Смnn

где Мn- масса израсходованного материала;

Сn- цена за 1 кг.

См для напыления:

Мn= 7,81 грамм-1см3

Мn=0,014  кг

Cn для порошка СНГН-60 - 3000 руб./кг

См= 0,014*3000= 42 руб/шт.

См для наплавки:

Мn= 0,0768 кг

Cn для электродов ОМЧ-1 составляет 350 руб.

См= 0,0768 * 350= 26,88 руб.

См= 42+26,88=68,88 руб.

Сн.р.= (СЗ/100)*Рн

где Рн-180…215%

Сн.р.= (32,70/100)*180= 58,86 руб.

СВ= 129,25+32,70+68,88+58,86= 289,70 руб.

Стоимость новой детали 130р. Себестоимость восстановления более чем в два раза превышает  стоимость новой детали, поэтому целесообразнее приобрести новую деталь, чем восстанавливать изношенную предложенным способом.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3963. Задачі багатокритеріальної оптимізації 73.78 KB
  Лабораторна робота №2.1. Задачі багатокритеріальної оптимізації. Приклад виконання завдання. Побудувати множину Парето та здійснити вибір альтернативи з цієї множини за критерієм згортки Варіант №30. Об’єм ОЗУ Критерії f i Вага критерію Comp_1 Co...
3964. Реалізація генератора на основі ПЛІС EPM7128SLC84 фірми Altera 381.5 KB
  Лабораторна робота №6 “Реалізація генератора на основі ПЛІС EPM7128SLC84 фірми Altera” з курсу „Мікропроцесорні та програмні засоби автоматизації” для студентів, які навчаються за напрямом „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
3965. Основные объекты и действия в испанском языке. Грамматика испанского языка 380.09 KB
  Имя существительное в испанском языке имеет два рода: мужской и женский, и два числа: единственное и множественное. Род существительного в испанском языке может не совпадать с родом соответствующего слова в русском языке (так, например, слово “libro” – мужского рода, а его русский эквивалент «книга» – женского рода).
3966. Пакет Swing компонувальники LayoutManager 379.45 KB
  Лабораторна робота (Пакет Swing – компонувальники (LayoutManager)) Тема роботи: Пакет Swing – компонувальники (LayoutManager). Мета роботи: Дослідити роботу, одного з компонентів пакету Swing, компонувальники (LayoutManager). План ро...
3967. Определение момента инерции маятника Максвелла 379.34 KB
  определить момент инерции маятника экспериментально и сравнить его с теоретическим значением. Установка маятника Максвелла может отличаться от ниже описанной, но принцип работы тот же
3968. МОБІЛЬНІ ГЕНЕТИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ ГЕНОМУ ЛЮДИНИ: СТРУКТУРА, РОЗПОДІЛ І ФУНКЦІОНАЛЬНА РОЛЬ 377.25 KB
  Наведено дані про мобільні генетичні елементи (МГЕ) людини, на частку яких припадає майже 45% геному. Поряд із класифікацією і локалізацією МГЕ особливу увагу приділено їхній ролі у функціонуванні геному, зокрема участі у рекомбінаційних процесах, регуляції ак тивності генів та в утворенні нових генів.
3969. Типове положення про службу захисту інформації в автоматизованій системі 375.74 KB
  «Типове положення про службу захисту інформації в автоматизованій системі» Виконала: ст. гр. СН-41 Ковальчук Лариса У загальному випадку «Типове положення про службу захисту інформації (СЗІ) в автоматизованій системі (АС)» складається з таких розділ...
3970. Схемотехніка логічних елементів та їх реалізація на мікропроцесорі 365.86 KB
  Специфіка програмування мікроконтролера PIC16F628. Рішення задач. Створення проекту в MPLAB. Створення проекту в PROTEUS. Схемотехніка логічних елементів та їх реалізація на базі мікропроцесорів. Прості висловлення – логічний елемент (змінна) – входить до складу складного висловлення логічної функції, яка залежить від істинності чи помилковості аргументів.
3971. ІНФОРМАЦІЙНА БЕЗПЕКА WEB 2.0 359.9 KB
  ІНФОРМАЦІЙНА БЕЗПЕКА WEB 2.0. Що таке Web 2.0 WEB 2.0 – це методика проектування систем, котрі шляхом врахування мережевих взаємодій стають тим краще, чим більше ними користуються. Web 2.0 - не технологія і не особливий ...