7.2 Выбор рационального способа восстановления основных дефектов шатуна двигателя змз - 53

Выбор рационального способа устранения дефекта производится по трем критериям:

- техническому;

- технологическому;

- технико-экономическому.

7.2.1 Характеристика дефектов и назначение способов их устранения по технологическому критерию

По технологическому критерию производят выбор способов на основании возможностей их применения для устранения конкретного дефекта данного шатуна с учетом величины и характера износа материала шатуна и его конструктивных особенностей.

По технологическому критерию назначаются все возможные способы, которые могут быть использованы для устранения конкретного дефекта шатуна.

Для восстановления износа отверстия нижней головки шатуна применяется:

—железнение;

— наплавка в среде СО₂.

Для восстановления износа верхней головки шатуна применяется:

— железнение;

— наплавка в среде СО₂.

7.2.2 Оценка назначенных способов устранения дефектов по техническому критерию

Технический критерий оценивает технические возможности шатуна, восстановленного каждым из назначенных по техническому критерию способов, то есть этот критерий оценивает эксплуатационные свойства шатуна в зависимости от способа восстановления шатуна.

Оценка проводится по следующим критериям:

1. сцепляемости;

2. износостойкости;

3. выносливости;

4. микротвердости.

Для каждого выбранного способа делается комплексная качественная оценка по значению коэффициента долговечности:

К_д=К_и×К_в×К_с×К_п, (7.1)

где К_и, К_в, К_с — коэффициенты износостойкости, выносливости, сцепляемости покрытия;

К_п — поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановленной детали при эксплуатации;

Принимается К_п=0,8...0,9.

Железнение: К_и = 1,3; К_в = 0,8; К_с = 0,9;

К_д = 1,3×0,8×0,9×0,85 = 0,796.

.

Наплавка в среде СО₂: К_и = 0,72; К_в = 0,7; К_с = 1;

К_д = 1,3×0,7 × 1 × 0,85 = 0,773.

По физическому смыслу коэффициент долговечности пропорционален сроку службы шатуна в эксплуатации, следовательно рациональным будет способ, у которого коэффициент долговечности стремится к max, т.е. железнение

7.2.3 Оценка способов устранения дефектов шатуна по технико-экономическому критерию

Окончательное решение о выборе рационального способа устранения дефектов принимается по технико-экономическому критерию, который связывает экономический показатель восстановления шатуна с его долговечностью и определяется по формуле:

(7.2)

где С_в — удельная себестоимость восстановления, руб/м² .

Для железнения С_в = 302 руб/м²;

руб/м²

Для наплавки в среде СО₂ С_в = 298 руб

руб/м²

Наиболее рациональным по технико-экономическому критерию будет тот способ у которого К_т будет иметь наименьше значение.

При восстановлении поверхности методом железнения К_т имеет меньшее значение, поэтому мы окончательно выбираем этот способ для устранения дефекта.

4. Оценка способов устранения дефектов по энергетическому критерию

При принятии окончательного решения о выборе рационального способа устранения дефекта необходимо также учитывать и энергетический критерий.

Любую технологию рационально оценивать таким показателем, который

отражает все затраты на производство продукции. По мнению многих

специалистов, таким показателем могут служить затраты энергии.

В связи с этим выбор способа и оптимизацию технологического процесса восстановления деталей целесообразно проводить по энергетическому критериюЭнергетический критерий К_эможно выразить уравнением:

,

где К_1iи К_2i– соответственно коэффициенты энергоемкости и трудоемкости технологического процесса восстановления деталиi-тым способом.

где Q_вi– удельные затраты энергии на восстановление деталиi-тым способом по всему циклу производства, кВтч;

Q_н– удельные затраты энергии на изготовление новой детали, кВтч;

t_вi– трудоемкость восстановления деталиi-тым способом, челч;

t_н– трудоемкость изготовления новой детали, челч.

Способ, который обеспечивает минимальное значение энергетического критерия - рациональный. Восстановление деталей таким способом целесообразно и тогда, когда значение его меньше единицы.

Используя характеристики способов восстановления деталей, содержащиеся в известных литературных источниках, рассчитан их энергетический критерий (таблица К2 приложения К). Приведенные в таблице К2 значения критериев усредненные. С их помощью дают сравнительную оценку способов восстановления.

Энергетический критерий К_э.=1.05 для наплавки в среде СО_2..

Энергетический критерий К_э.=0.36 для железнения.

Следовательно выбираем процесс железнение.

Установив рациональный способ устранения дефектов (группы дефектов) и мер, повышающих механические свойства восстановленной детали, необходимо выполнить ремонтный чертеж детали.

Исходными данными для разработки ремонтного чертежа являются:

1. Рабочий чертеж детали.

2. Технические требования на дефектацию детали.

3. Данные по выбору рациональных способов устранения дефектов.

4. Технические требования на восстановленную деталь (технические требования на новую деталь и дополнительные технические требования на восстановленную деталь).