4.2. Технологічна частина 4.2.1. Маршрут ремонту
У цьому пункті курсового проекту вказується номер маршруту ремонту деталі і поєднання дефектів, відновлюваних на цьому маршруті (за завданням), а також визначається клас і група деталі за даними табл. 4.1 (приклад 17).
Класи і групи деталей
Приклад 17
Валики водяного насоса переміщуються по виробничим ділянкам заводу згідно маршруту № 2. На цьому маршруті усуваються такі дефекти: знос шийок під підшипники, знос шийки під маточини шківа і пошкодження різьби М10х1-4h. Вал водяного насоса відноситься до деталей 3-го класу (круглі стрижні) і 6-ї групи (осі, штанги).
4.2.2. Вибір раціонального способу відновлення деталі
Вибір способу відновлення деталей залежить від їх конструктивно-технологічних особливостей, а також умов роботи, зносу, технологічних властивостей самих способів відновлення, що визначають довговічність відремонтованих деталей і вартістю відновлення. Існує кілька методик вибору раціонального способу відновлення. Методика, запропонована В.А. Шадрічевим, заснована на послідовному застосуванні трьох критеріїв - застосовності, довговічності та економічності [75]. Надалі вона була конкретізірована, вдосконалена М.А. Масино [54] і приведена до виду, зручного для практичного застосування. Згідно розглянутої методикою обираний спосіб відновлення СВ виражається як функція трьох коефіцієнтів:
СВ = f (K п, Кд, Ке), (4.3)
де - Кп - коефіцієнт застосовності способу, що враховує технологічні, конструктивні та експлуатаційні особливості відновлюваної деталі, а також технічні характеристики способу відновлення (табл. 4.2, 4.3);
Кд - коефіцієнт довговічності (табл. 4.4); Ке - коефіцієнт техніко-економічної ефективності способу відновлення, що характеризує його продуктивність і економічність (табл. 4.5, 4.6). Коефіцієнт довговічності Кд визначається як функція трьох аргументів:
де - Кі, Кв, Кс - коефіцієнти зносостійкості, витривалості і зчеплення відповідно
(см. табл. 4.4). Значення коефіцієнтів зносостійкості, витривалості і зчеплення визначаються на підставі порівняльних стендових і експлуатаційних випробувань нових і відновлених деталей. Коефіцієнт довговічності в загальному випадку дорівнює добутку трьох коефіцієнтів. Коефіцієнт техніко-економічної ефективності Ке розраховується за формулою
де - Кпр коефіцієнт продуктивності (табл. 4.5); Э - відносна економічність способу, що дорівнює відношенню собівартості відновлення деталі по еталонному варіанту до собівартості відновлення i-м способом. Вже згадана методика вибору раціонального способу відновлення деталі складається з трьох етапів: 1. Визначення принципової можливості застосування різних способів відновлення конкретних деталей з урахуванням їх конструкції, матеріалу і виробничих можливостей авторемонтної організації. Для цього розглядають різні способи відновлення і вибирають ті з них, які задовольняють необхідному значенню коефіцієнта застосовності Кп. Однак коефіцієнт застосовності виражений оціночними показниками і є попереднім, оскільки з його допомогою не можна вирішити питання вибору раціонального способу відновлення деталі, якщо цих способів декілька. Вирішуючи питання про застосовність того чи іншого способу ремонту, треба використовувати дані авторемонтних підприємств, джерела інформації
[38, 39, 48]. Застосовність способів відновлення конкретних деталей оцінюється за даними табл. 4.2, 4.3.
Технічні характеристики способів відновлення деталей [54]
Таблиця 4.2
Примітка. Позначення способів відновлення деталей см. в табл. 4.4.
Застосування різноманітних способів відновлення для типових з'єднань автомобільних деталей [70]
Таблиця 4.3
Спосіб відновлення |
Вал-підшипник ковзання |
Вал - підшипник кочення |
Вал -уплотненіе |
шлицевое з'єднання |
цапфа - втулки |
барабан - гальмівна колодка
|
наплавка: під шаром флюсу в захисних газах порошковими дротами вібруючим електродом в рідини плазмова електроконтактна електродними стрічками електрошлакове |
+
+ +
_
(+)
(+) _
_
|
(+)
+ +
+
+
_
_
|
(+)
+ +
+
+
_
_
|
(+)
+ (+)
(+)
_
_
_
|
(+)
+ +
_
+
(+) |
+
+ +
_
_
(+)
|
хромування |
(+) |
(+) |
(+) |
- |
(+) |
- |
залізнення |
(+) |
(+) |
(+) |
- |
(+) |
- |
металізація |
(+) |
(+) |
(+) |
- |
(+) |
- |
Електроіскрове нарощування |
(+) |
(+) |
(+) |
- |
- |
- |
електромеханічна обробка |
_ |
|
- |
- |
- |
- |
Заливка рідким металом |
_ |
- |
- |
- |
- |
(+) |
Постановка додаткової ремонтної деталі |
_
|
(+) |
- |
- |
- |
- |
застосування полімерів |
_ |
(+) |
- |
- |
- |
- |
Примітка. «+» - широке застосування способу; «(+)» - обмежене застосування способу; «-» - застосування способу не рекомендується.
Оціночні показники способів відновлення деталей
Таблиця 4.4
Оціночний показник |
РДС РДН |
РГС РГН |
АДС АДН |
НУГ СУГ |
НСФ |
ВДН |
X |
Н |
ЭМО |
М |
КК СМ |
п д г ПДХ |
РР |
ДРД |
Відновлення розміру і посадки |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ _ |
Коефіцієнт зносостійкості |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,72 |
0,91 |
1,0 |
1,67 |
0.95 |
1,1 |
1,3 |
1,2 |
1,0 |
0,95 |
0,9 |
Коефіцієнт витривалості |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,9 |
0,87 |
0,62 |
0,97 |
0,83 |
1,0 |
0,8 |
0,7 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
Коефіцієнт зчеплення |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,82 |
0,7 |
1,0 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
коефіцієнт довговічності |
0,42 |
0,49 |
0,49 |
0,65 |
0,79 |
0,62 |
1,33 |
0,6 |
1,1 |
0,52 |
0,59 |
0,9 |
|
|
Товщина покриття, мм |
5,0 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Витрата матеріалів, кг / м2 |
48 |
38 |
36 |
30 |
38 |
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Трудомісткість відновлення, л.-год / м2 |
60 |
72 |
56 |
28 |
30 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Енергоємність відновлення, кВт год /м2 |
580 |
80 |
520 |
256 |
286 |
234 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вартість обладнання, млн. гр. |
0,25 |
0,2 |
0,4 |
2,25 |
2,3 |
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Собівартість відновлення, тис. гр. / м2 |
24,4 |
29,2 |
22,8 |
11,4 |
12,2 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Площа, зайнята устаткуванням, м2 |
1,7 |
1,8 |
3,0 |
13,6 |
13,6 |
11,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Маса устаткування, т |
0,7 |
0,6 |
0,8 |
7,5 |
7,5 |
6,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примітка. РР - обробка під ремонтний розмір; ДРД - постановка додаткової ремонтної деталі; ПДГ (ПДХ) - пластичне деформування гаряче (холодне);
РДС (РДН) - ручна дугова зварка (наплавка); РГС (РГН) - ручне газове зварювання (наплавлення); АДС (АДН) - аргонодугове зварювання (наплавлення);НСФ - наплавка під шаром флюсу; ВДН - вибродугова наплавка; НУГ (ЗВГ) - наплавка (зварювання) в середовищі вуглекислого газу;
X - хромування; Н - насталювання; KK (СМ) - нанесення клейових композицій (синтетичних матеріалів); М - металлизация; ЕМО - електромеханічна обробка.
Техніко-економічні показники способів нанесення покриттів [70]
Таблиця 4.5
* Показники дано для покриттів товщиною до 1 мм.
2. Вибір з числа застосовних тих способів відновлення конкретних деталей, які забезпечують наступний міжремонтний ресурс відновлених деталей, тобто задовольняють значенням коефіцієнта довговічності Кд (табл. 4.4). Щоб забезпечити працездатність деталі на весь міжремонтний пробіг агрегату, застосовуваний спосіб відновлення повинен мати значення Кд в межах
0,8 ... 1,0. 3. Вибір такого способу відновлення конкретних деталей з високим коефіцієнтом довговічності, який має найбільше значення коефіцієнта техніко-економічної ефективності Ке (табл. 4.5, 4.6).
Коефіцієнти техніко-економічної ефективності Ке способів відновлення деталей [54]
Таблиця 4.6
Спосіб відновлення |
Кэ |
Обробка під ремонтний розмір |
0,875 |
Постановка додаткової ремонтної деталі |
0,350 |
Пластичне деформування гаряче / холодне |
0,945/0,345 |
Ручна дугова зварка (наплавка) |
0,314 |
Ручне газове зварювання (наплавлення) |
0,138 |
Аргонодугове зварювання (наплавлення) |
0,171 |
Наплавлення під шаром флюсу |
0,436 |
Вибродуговая наплавка |
0,250 |
Наплавка (зварювання) в середовищі вуглекислого газу |
0,403 |
Дугова металлизация |
0,400 |
Насталювання на змінному / постійному струмі |
0,637/0,558 |
Хромування |
0,087 |
Нанесення клейових композицій (синтетичних матеріалів) |
0,455 |
Проводячи аналіз можливих способів усунення кожного дефекту деталі, треба враховувати їх переваги та недоліки. Вибір способів відновлення деталей за іншою методикою проводиться за питомими показниками на 1 дм2 поверхні: питомі енерговитрати, витрата матеріалів на відновлення одиниці поверхні, трудомісткість і собівартість відновлення та ін. [67]. Таким чином, при виборі раціональної технології відновлення конкретних деталей необхідно передбачити вирішення комплексу задач, що відбивають реальні умови виробничої діяльності авторемонтної організації, форму організації виробництва, яка враховує обсяг ремонту і конструктивно - технологічну характеристику відновлюваних деталей, транспортні витрати, витрати матеріалів, всіх видів енергії, вартість обладнання тощо При відновленні деталей повинно бути забезпечене основна технічна вимога довговічності: мінімальний ресурс відновлених деталей повинен бути не нижче міжремонтного ресурсу роботи автомобіля. Слід також мати на увазі, що усувати відразу кілька дефектів конкретної деталі доцільно одним способом з метою скорочення маршруту відновлення. Вибір раціонального способу відновлення деталі може бути представлений в курсовому проекті у вигляді таблиці (приклад 18) або обґрунтований (приклад19).
Приклад 18
Таблиця 6 - Вибір раціонального способу відновлення деталі
Номер і найменування дефекту |
Застосовний спосіб відновлення |
Коефіцієнт |
Прийнятий спосіб ремонту |
|
Довговічності |
Технико- економічної ефективності |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приклад 19
Потенційно можливими способами відновлення розміру стрижня штовхача клапана, виготовленого зі сталі 35, діаметром 20 мм, що має знос 0,16 мм, який не зазнає значних і знакозмінних навантажень, є: обробка під ремонтний розмір, наплавлення серед вуглекислого газу, вибродуговая наплавка, хромування, насталювання (см. табл. 4.5, 4.6). Значення коефіцієнта довговічності можливих способів відновлення наступні
(см. Табл. 4.2): обробка під ремонтний розмір 0,86 наплавлення серед вуглекислого газу 0,65 вибродуговая наплавка 0,62 хромування 1,33 насталювання 0,60 Через велику знос стержня штовхача клапана обробка під ремонтний розмір неприйнятна. Найбільший коефіцієнт довговічності має наплавлення серед вуглекислого газу, вибродуговая наплавка і хромування, проте зважаючи невеликого діаметра стрижня штовхача і з урахуванням коефіцієнта техніко-економічної ефективності (см. Табл. 4.4) раціональним способом відновлення є насталювання (Ке = 0,637), яке і приймаємо остаточно для відновлення розміру стрижня штовхача клапана.