М ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. ГОРЯЧКИНА»

Очковский Н.А., Кушнарев С.Л.

Выбор оптимального способа восстановления изношенных поверхностей и определение экономической целесообразности и эффективности восстановления детали

Методические рекомендации по выполнению расчетной работы по дисциплине «Машиноиспользование и технический сервис машин в АПК»

Москва

2013

1. Общие указания по выполнению расчетной работы

1.1. Цель и задачи расчетной работы

Основной целью работы является закрепление знаний по современным способам восстановления изношенных деталей машин, выбору оптимального из них для каждой изношенной поверхности детали в соответствии с технологическим критерием, критерием долговечности и технико-экономическим критерием, который является определяющим при выборе оптимального способа восстановления.

Не менее важным является определение экономической эффективности и целесообразности восстановления детали в условиях рыночной экономики, в зависимости от количества дефектов детали и их сочетаний, с учетом получения запланированной прибыли.

1.2. Исходная информация и задание на выполнение расчетной работы

Перед началом выполнения расчетной работы каждому студенту выдается карта дефектации на деталь современных тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин или оборудования и задание на ее выполнение.

В задании должна быть указана следующая информация: наименование предприятия технического сервиса; наименование и номер детали по каталогу; материал и цена новой детали; технические требования к восстанавливаемым рабочим поверхностям детали; коэффициенты повторяемости дефектов и их наименование.

1.3. Объем и оформление расчетной работы

Расчетная работа выполняется в виде расчетно-пояснительной записки, включающей титульный лист, задание на выполнение расчетной работы, карту дефектации, введение и три раздела, в том числе:

1. Характеристика коэффициентов повторяемости дефектов и определение сочетаний дефектов изношенных поверхностей.

2. Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей.

3. Определение экономической целесообразности и эффективности восстановления заданной детали.

Представляется также вывод по работе и список использованной литературы.

Объем расчетной работы 15–25 страниц компьютерного текста.

2. Методические рекомендации по выполнению расчетной работы

ВВЕДЕНИЕ

Характеризуется состояние и основные направления развития технического сервиса в АПК, повышения его эффективности на основе экономии топлива, энергии, металла, запасных частей, других материалов, широкого применения ресурсосберегающих технологий, вовлечения в производство вторичных ресурсов. Указывается цель работы.

1. Характеристика коэффициентов повторяемости дефектов

и определение сочетаний дефектов изношенных поверхностей

Проектирование производственных процессов восстановления изношенных деталей осуществляется на основе коэффициентов повторяемости дефектов и их сочетаний. Знание последних позволяет более обоснованно подойти к определению программы производства по восстановлению деталей, экономической целесообразности и эффективности восстановления деталей, имеющих то или иное сочетание дефектов, маршрутов восстановления.

Каждая деталь имеет одну или несколько рабочих поверхностей. При этом условия работы каждой поверхности различны, а, следовательно, и скорости их изнашивания отличаются друг от друга.

В большинстве случаев возникающие дефекты деталей можно рассматривать как независимые события. Это обстоятельство позволяет применять для исследования закономерностей их появления законы теории вероятностей.

Введем следующие обозначения:

Пусть А_i – событие, состоящее в том, что деталь имеет i-й дефект (i = l, 2, 3,...n); – событие, состоящее в том, что деталь не имеет i-го дефекта.

Вероятность того, что деталь имеет i-й дефект, определяется из выражения:

. ₍₁₎

Вероятность того, что деталь не имеет i-го дефекта, определяется из выражения:

(2)

где M_i – количество деталей, имеющих i-й дефект;

N – общее количество деталей;

К_i – коэффициент повторяемости i-го дефекта.

Зная вероятности появления каждого дефекта, можно определить и вероятности различных сочетаний дефектов.

Обычно для определения коэффициентов повторяемости дефектов достаточно проанализировать 50…100 деталей данного наименования.

Поскольку появление каждого дефекта рассматривается как независимое событие, в процессе дефектации возможно их появление в различных сочетаниях. Например, при трех возможных дефектах число их сочетаний равно восьми, при четырех дефектах – 16, при пяти –32 и т.д.

Обозначим Р(Х_1,2, ..., n) как вероятность появления деталей со всеми возможными дефектами или коэффициент повторяемости сочетаний всех возможных дефектов. Его значение можно определить из выражения:

Р(Х_1,2,…,n) = P(A₁) P(A₂)...P(A_n). (3)

Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1, 2 ..... (п - 1), будет равен:

Р(Х_{1,2,…, n-1}) = P(A₁) P(A₂)… P(A_n-₁)… P(A_n)=К₁К_2…К_n-1…(1-К_n.). (4)

Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1 и 2:

Р(Х_1,2) = P(A₁) P(A₂) P(A₃)… P(A_n)=К₁К_2…(1-К_n). (5)

Коэффициент повторяемости деталей, имеющих только один дефект, – первый:

Р(Х₁) = P(A₁) P(A₂) P(A₃)… P(A_n)=К₁(1-К₂) (1-К₃)…(1-К_n). (6)

Коэффициент повторяемости деталей, имеющих только один дефект, – второй:

Р(Х₂) = P(A₁) P(A₂) P(A₃)… P(A_n)= (1-К₁ )К₂ (1-К₃)…(1-К_n). (7)

Коэффициент повторяемости деталей, не имеющих ни одного дефекта:

Р(Х₀) = P(A₁) P(A₂) P(A₃)… P(A_n)= (1-К₁ ) (1-К₂)…(1-К_n). (8)

Пример:

Деталь – ось опорного катка трактора ДТ-75М;

Материал – сталь 40.

Твердость рабочих поверхностей по чертежу – 30…35 HRC.

Основные дефекты детали и их коэффициенты повторяемости:

– износ поверхности шеек под подшипники, К₁ = 0,14;

– износ посадочного места под ступицу, К₂ = 0,25;

– повреждение резьбовой поверхности, К₃ = 0,40.

Определяем коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов изношенной оси.

При трех дефектах у детали могут встречаться следующие их сочетания:

– одновременно все три дефекта – Х_1,2,3;

– только первый и второй дефекты – Х_1,2;

– только первый и третий дефекты – Х_1,3;

– только второй и третий дефекты – Х_2,3;

– только первый дефект – Х₁;

– только второй дефект – Х₂;

– только третий дефект – Х₃;

– не имеющие ни одного дефекта – Х₀.

Коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов:

Р(X_{1, 2, 3}) = К₁ К₂ К₃ = 0,014;

Р(X_{1, 2}) = К₁ К₂ (1-К₃ )= 0,021;

Р(X_{1, 3}) = К₁ К₃ (1-К₂ )= 0,042;

Р(X_{2, 3}) = К₂ К₃ (1-К₁) = 0,086;

Р(X₁) = К₁ (1-К₂) (1-К₃)= 0,063;

Р(X₂) = К₂ (1-К₁) (1-К₃)= 0,129;

Р(X₃) = К₃ (1-К₁) (1-К₂)= 0,258;

Р(X₀) = (1-К₁) (1-К₂) (1-К₃)= 0,387.