1.1.5 Количество то-1 определяем

К_то-1=В_п·К/В_то-1-К_к-К_т -К_тоЗ -К_то2, (6)

Тракторов:

К-700: К_то1=(2790·8/125)-3-8-11-22=134,56; К_то1=134;

Т-150К: К_то1=(1400·8/125)-1-4-6-11=67,6; К_то1=67;

ДТ-75: К_то1=(1014·14/125)-2-5-7-14=85,6; К_то1=85;

МТЗ: К_то1=(1092·28/125)-5-10-15-31=183,6; К_то1=183;

Т-40. Расчет проводим помашинным методом:

К_то2=((В_п+В_н5)/В_к)-К_к-К_т- К_тоЗ-К_то2, (6.1)

где В_н5 - наработка от последнего ТО-1.

Подставляя численные значения в формулу 4.1, получим:

К_ТО2 = (966+50)/125-0-0-1-1=6,1; К_то1=6;

Т-25: К_то1=(1052·4/125)-0-2-2-4=25,6; К_то1=25;

Т-16: К_то1=(1480·3/125)-0-0-4-4=27,5; К_то1=27.

Автомобилей:

ГАЗ: К_то1=(28·12/2,5)-2-31=101,4; К_то1=101;

ЗИЛ: К_то1=(35·15/2,5)-2-50=158 К_то1=158;

КАМАЗ: К_то1=(40·3/2,5)-0-12=36 К_то1=36;

УАЗ: К_то1=(25·7/2,5)-1-16=53 К_то1=53.

Периодичность проведения ТО-1 зерноуборочных комбайнов: 100 га подбор валков, 90 га прямое комбайнирование.

Тогда при наработке каждым комбайном 250 физ. га, каждый комбайн должен пройти два ТО -1. Трудоемкость проведения ТО-1 комбайна равна 1,73 чел.-ч.

1.1.6 Количество текущих ремонтов с/х машин определяем:

К_т=n·N (7)

где - коэффициент охвата текущим ремонтом, для плугов n= 0,80; для других машин n= 0,60...0,65. Например, для плугов:

К_т=0,8·11=8.

Сезонное обслуживание тракторов и автомобилей проводятся два раза в год, при подготовке их к эксплуатации в весенне-летнее и осенне-зимнее время (апрель, октябрь). Оно может совмещаться с очередным ТО-2.

Дополнительные виды работ берем в % отношении от трудоемкости работ по ремонту и обслуживанию машинно-тракторного парка:

- ремонт оборудования мастерской (8%);

- восстановление и изготовление деталей (5%);

- ремонт и изготовление инструмента и приспособлений (3%);

- работы по ремонту животноводческих ферм (10%);

- прочие работы для нужд хозяйства(10... 15%).

Дополнительные виды работ планируем в периоды свободные от ремонта и технического обслуживания МТП.

Годовой объем работ мастерской по техническому обслуживанию и ремонту МТП представлен в записке в форме таблицы 3.

1.2 Обоснование программы ремонтной мастерской

Расчет программы центральной ремонтной мастерской в условных ремонтах производится по формуле:

, (7.1)

где - годовая трудоемкость работ ремонтной мастерской, чел.ּчас.

Подставляя в формулу (7.1) численные значения, получим:

усл. рем.

2 Разработка годового календарного плана работ

По данным годового календарного плана, для получения равномерной загрузки мастерской и согласования сроков ремонта машин со сроками полевых работ, строится график загрузки мастерской. На графике в определенном масштабе по оси абсцисс откладывается номинальный фонд рабочего времени в каждом месяце в часах, а по оси ординат – расчетное количество рабочих, необходимое для выполнения соответствующего вида работ.

Расчетное количество рабочих по видам машин и работ в каждом месяце определяется по формуле:

Р = Т/Ф_н.р. , (8)

где Т – трудоемкость работ данного вида в месяце, чел.-час;

Ф_н.р. – номинальный фонд рабочего времени, час.

Полученные данные расчетного количества рабочих по видам работ в каждом месяце представлены в таблице 4.

Трудоемкость работ каждого вида в определенном месяце изображена на графике (лист 1) отдельными прямоугольниками, площади которых соответствуют трудоемкости каждой работы.

Номинальный фонд времени рабочего за расчетный период определяется по формуле:

Ф_н.р. = (d_k-d_в-d_п)ּt_р, (9)

где d_k, d_в, d_п – соответственно, число календарных, выходных, праздничных дней за расчетный период;

t_р – продолжительность смены, час.

Для правильного распределения ремонтных работ по месяцам, с учетом равномерной загрузки мастерской в течение года, руководствуемся следующими положениями по ремонту с.-х. техники:

- текущий ремонт тракторов проводится по круглогодовому графику, т.е. равномерно распределяется в течение года. Однако, в наиболее напряженные периоды полевых работ (май – август), ремонт тракторов проводить не рекомендуется;

- техническое обслуживание тракторов проводить в 4 и 1 кварталах – 35…45%, во 2 и 3 кварталах -55 …65%;

- текущий ремонт с.-х. машин проводить: в 4 и 1 кварталах – 60%, во 2 и 3 кварталах – 40%;

- текущий ремонт и техническое обслуживание автомобилей проводить равномерно, в течение года;

- ремонт машин и оборудования животноводства: в 4 и 1 кварталах – 40%, во 2 и 3 кварталах – 60%.

Номинальный фонд времени рабочего в октябре 2004 года, рассчитанный по формуле 9, составит:

Ф_н.р. = (31-10-0)ּ8 = 168 часов.

В ноябре: Ф_н.р. = (30-8-1)ּ8 = 168 часов.

В декабре: Ф_н.р. = (31-8-1)ּ8 = 176 часов.

В январе 2005 года: Ф_н.р. = (31-10-6)ּ8 = 120 часов.

В феврале: Ф_н.р. = (28-8-1)ּ8 = 152 часов.

В марте: Ф_н.р. = (31-8-1)ּ8 = 176 часов.

В апреле: Ф_н.р. = (30-9-0)ּ8 = 168 часов.

В мае: Ф_н.р. = (31-9-2)ּ8 = 160 часов.

В июне: Ф_н.р. = (30-8-1)ּ8 = 168 часов.

В июле: Ф_н.р. = (31-10-0)ּ8 = 168 часов.

В августе: Ф_н.р. = (31-8-0)ּ8 = 184 часа.

В сентябре: Ф_н.р. = (30-8-0)ּ8 = 176 часов.

Годовой календарный план работ мастерской с распределением по месяцам представлен в таблице 4.

Для удобства согласования сроков ремонта отдельных машин со сроками их использования на полевых работах под графиком загрузки мастерской строится график выполнения полевых работ.

3 Разработка технологического процесса восстановления детали

Деталь – ось сателлита.

Номер детали по каталогу – 150.39.107-1.

Материал – Сталь 40 ГОСТ 1050-88.

Рис. 3.1 Ось сателлита 150.39.107-1

Дефект 1. Износ поверхности под водило.

Дефект 2. Износ поверхности под ролики.

Способ восстановления: железнение с последующим шлифованием.

Технологический процесс восстановления состоит из следующих операций: 1 – шлифование детали по наружному диаметру. Проводится для выравнивания поверхности и для восстановления геометрии детали;

2 – подготовка детали к электролитическому наращиванию;

3 – железнение (осталивание);

4 – последующее шлифование под номинальный размер.

3.1 Шлифование методом врезания

Поперечная подача (глубина шлифования), 0,05 мм;

Окружная скорость круга 20 м/с; [3].

Число оборотов шлифовального круга находим по формуле:

об/мин.

Из паспортных данных принимаем 1080 об/мин.

Из паспортных данных станка, а также из условий обработки принимаем частоту вращения детали =75 об/мин.

Основное время определим по формуле:

, мин

=0,13 мин

Норма времени определяется [3]:

=0,43 мин;

=0,07(0,13+0,43)=0,04 мин;

=15 мин;

=0,13+0,43+0,04+15/10=2,1 мин.

3.2 Железнение

3.2.1 Подготовка детали. Сцепление металла покрытия с металлом детали обуславливается их межмолекулярными взаимодействием. Межмолекулярные силы заметно проявляются только в том случае, если расстояние между атомами составляет не более мкм. Они убывают пропорционально третьей степени межатомного расстояния.

Покрываемым поверхностям придают необходимую шероховатость. С них удаляют различные загрязнения, жировые и оксидные пленки. Металл освобождается на активном чистом катоде. В результате покрытие физически сращивается с основным металлом настолько прочно, что не отслаивается от детали даже при ее разрушении и работает как одно целое с основным металлом. Нарушение технологии подготовки уменьшает его сцепляемость и может привести к отслаиванию от детали.

Промывку органическим растворителем (бензином, керосином и др.) применяют тогда, когда необходимо дополнительно очистить деталь от грязи и масла, скопившихся в углублениях, отверстиях и т.д.

Изоляция поверхностей деталей, не подлежащих покрытию, токопроводящими материалами служит для сохранения геометрических размеров поверхностей, предотвращения потери электроэнергии и металла. Ее выполняют с помощью постоянных изоляторов (трубки, шайбы и т.д.) или изоляционных материалов (тонкой резины, листового целулойда, изоляционной ленты, пленочных полимерных материалов, пластизоля и др.)

Монтаж деталей на подвеску выполняют для их завешивания в ванну с электролитом. Конструкция подвески должна создавать надежный электрический контакт с покрываемыми деталями и штангой ванны. Детали располагают вертикально или наклонно для удаления водорода с поверхностей. Подвешиваем деталь на групповую подвеску (рисунок ??)

1 Крючок

2 Пружинящая скоба

3 Ось

Рисунок 3.2 – Схема групповой подвески для железнения

Травление предназначено для удаления оксидных пленок и дефектного слоя с покрываемых поверхностей, выявления кристаллической структуры и повышения активности металла. Его проводят химическим и электрохимическим методами.

Наиболее распространено анодное травление, происходящее за счет электрохимического растворения металла, химического растворения и механического отрывания оксидов от его поверхности выделяющимся на аноде кислородом.

В ремонтном производстве такое травление применяют для восстановления изношенных деталей железнением. При железнении его проводят в электролите с содержанием 365 г/л серной кислоты (30 % раствор) и 10…20 г/л сернокислого железа (Fe SO₄ ּ7 H₂O) температура процесса 18…25°С. Детали завешивают на анодную штангу. Катодами служат свинцовые пластины, площадь которых в 4…5 раз больше площади покрываемых поверхностей. Стальные детали обрабатывают при анодной плотности тока 50-70 А/дм² в течение двух минут.

Примерно через 0,8 мин. после начала травление напряжение на ванне повышается, а сила тока снижается это объясняется переходом металла из активного состояния в пассивное (пассивирование поверхности) и сопровождается бурным выделением кислорода. Пузырьки последнего срывают травильный шлам, и обрабатываемая поверхность становится чистой с отчетливо выявленной структурой и специфическим микрорельефом.

Качество обработки контролируют визуально: для правильно протравленных деталей характерно светло-серое матовая поверхность без блеска, темных пятен и следов травильного шлама.

Оборудование:

- ванна для обезжиривания;

- ванна для железнения А168709;

- групповые подвески – 5 штук;

- кисточка, ветошь;

- сварочный трансформатор ТСП-1 с последующим выпрямлением;

- электролит: серная кислота – 365 г/л (30 % раствор); сернокислое железо ( - ) – 15г/л;

Норма времени:

, мин

где - основное время, мин., =4 мин.;

- вспомогательное время, мин., =3,5 мин.;

- дополнительное время (9 % от + ), мин.,

=0,09(2+3,5)=0,5 мин;

- подготовительно-заключительное время, мин., =10 мин.;

, мин

3.2.2 Железнение характеризуется хорошими технико-экономическими показателями: исходные материалы и аноды дешевые и недефицитные; высокий выход металла по току (85-95 %) и производительность – скорость осаждения железа составляет 0,2-0,5 мм/ч; возможность в широких пределах регулировать свойства покрытий (микротвердость 1600-7800 МПа) в зависимости от их назначения обуславливает универсальность процесса; достаточно высокая износостойкость твердых покрытий, не уступающая износостойкости закаленной стали; покрытия качественно покрываются, что позволяет при необходимости повышать износостойкость деталей нанесением более дешевого, чем хромовое, комбинированное покрытие (железо + хром).

Железнение используют в случаях:

- при восстановлении малоизношенных деталей (наращивание до номинального или ремонтного размера) автомобилей, тракторов, сельхозмашин, различного оборудования;

- исправление брака механической обработки;

- упрочнение рабочих поверхностей деталей из малоуглеродистой и среднеуглеродистой сталей, не прошедших в процессе изготовления термической обработки.

Железнение проводят для получения нужной прочности сцепления важно, чтобы пассивная пленка, образовавшаяся при травлении, была разрушена и первые атомы железа осаждались на активную чистую поверхность детали. Поверхность активируется при выполнении переходов: выдержка без тока и вывод на заданный режим (разгон). После анодного травления и промывки детали завешивают на катодную штангу ванны железнения, где они находятся без тока в течении 10…60 с. В период выдержки температура детали сравнивается с температурой электролита и поверхность частично активируется ионами хлора и водорода, находящимися в электролите.

После выдержки деталей без тока включают ток плотностью 2…5 А/дм² и проводят электролиз 0,5…1,0 минут. Затем в течении 5-10 минут катодную плотность тока постепенно увеличивают до заданного значения 40А/дм². Его малая плотность в начале электролиза способствует количественному преобладанию выделения водорода над осаждением железа.

Катодный ток и интенсивно выделяющийся водород заканчивают начатое при выдержке без тока активирование покрываемой поверхности. Низкая плотность тока в начале процесса и постепенное ее повышение приводят к осаждению мягкого подслоя железа с небольшими внутренними напряжениями. Все эти факторы способствуют получению высокой прочности сцепления покрытий с деталями.

При железнении применяют саморастворимые аноды из малоуглеродистой стали. Соотношение между анодной и катодной поверхностями . Его практически не возможно выдержать в процессе нанесения покрытий на внутренние поверхности.

Оборудование для железнения:

- ванна для железнения – А 168709;

- группа подвесок (5 штук);

- сварочный трансформатор ТСП-1 с последующим выпрямлением;

- электролит: серная кислота – 365 г/л (30 % раствор); сернокислое железо ( - ) – 15г/л;

- ванна для промывки.

Необходимо увеличить диаметр от 44,68 до 44,88 (с учетом припуска на шлифование – 0,04 мм) т.е. необходимо нарастить слой, рассчитываемый по формуле:

, мм.

где - диаметр с железнением, мм;

- диаметр до восстановления, мм.

мм.

Норма времени определяется по формуле [3]:

,

где t_o – продолжительность электролитического осаждения металлов в ванне, ч;

t₁ – время на загрузку и выгрузку деталей (t₁=10 мин. [3]);

к_пз – коэффициент, учитывающий дополнительное и подготовительно-заключительное время (к_пз=1,1 [3]);

n_д – число деталей, одновременно наращиваемых в ванне (n_д=10);

η_и – коэффициент использования ванны (η_и=0,8 [3]).

Основное время определяем по формуле:

, мин

где - наращиваемый слой, =0,1мм;

γ – плотность осажденного металла, γ=7,8г/см³ [3];

- катодная плотность тока, =40 А/дм²;

С – электрохимический эквивалент, г/Аּч, С=1,042 [3];

η_в – выход металла по току, η_в=0,85 [3].

мин.

Норма времени:

мин.

3.3 Шлифование методом врезания

1) Черновое шлифование:

Поперечная подача (глубина шлифования), 0,03 мм;

Окружная скорость круга 20 м/с; [3].

Число оборотов шлифовального круга находим по формуле:

об/мин.

Из паспортных данных принимаем 1080 об/мин.

Из паспортных данных станка, а также из условий обработки принимаем частоту вращения детали =75 об/мин.

Основное время определим по формуле:

, мин

=0,08 мин

Норма времени определяется [3]:

=0,43 мин;

2) Чистовое шлифование

0,01мм

Поперечная подача (глубина шлифования), 0,01 мм;

Окружная скорость круга 20 м/с; [3].

Число оборотов шлифовального круга находим по формуле:

об/мин.

Из паспортных данных принимаем 1080 об/мин.

Из паспортных данных станка, а также из условий обработки принимаем частоту вращения детали =75 об/мин.

Основное время определим по формуле:

, мин

=0,03 мин

Норма времени определяется [3]:

=0,43 мин;

=0,07(0,03+0,43)=0,03 мин;

=15 мин;

=(0,08+0,03)+0,86+0,03+15/10=2,5 мин.

Литература

1. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве, М.: ГОСНИТИ, 1985 г.

2. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Надежность и ремонт машин», для студентов заочного отделения инженерного факультета. Киров, 2000 г.

3. Сидоров А.И., Батищев А.Н. Надежность и ремонт машин: Методические указания по изучению дисциплины/Всеросс. с.-х. ин-т заоч. обучения., 1993, 85 с.