книги из ГПНТБ / Ермолов, Л. С. Основы надежности сельскохозяйственной техники учебное пособие

4 S

Рис. 72. Схема универсальной оправки для упрочнения деталей по­ верхностным пластическим деформированием и электромеханическим упрочнением:

в нем, повышения его прочности, снижения припусков на последующую обработку. При сочетании наплавки вибри­ рующим электродом с термомеханическим упрочнением статическая прочность металлопокрытия повышается в 3—5 раз, а усталостная прочность — на 16—52%.

Значительное повышение качества металла, наплавляе­ мого легированными проволоками в среде углекислого газа, достигается комплексным применением высокотемператур­ ного и низкотемпературного термомеханического упрочнения.

Применение операций упрочнения на ремонтных пред­ приятиях сельского хозяйства эффективно и для упрочне­ ния деталей, не подвергаемых наплавке, например рессор­ ных листов.

Восстановление и упрочнение деталей гальваническими покрытиями. Ремонтные предприятия сельского хозяйства успешно применяют износостойкое хромирование для вос­ становления и упрочнения деталей топливной аппаратуры и гидросистем; толкателей, клапанов, поршневых пальцев

192

автотракторных двигателей; крестовин карданных валов и дифференциалов и др., а также железнение (осталивание) и другие способы.

Разработан ряд разновидностей этих процессов: хроми­ рование в саморегулирующихся электролитах, реверсивное хромирование, холодное хромирование в тетрахроматном электролите, хромирование в ультразвуковом поле, желез­ нение на асимметричном токе, нанесение гальваническим путем различных сплавов.

Область применения прогрессивных гальванических процессов для восстановления и упрочнения изношенных деталей постоянно расширяется, с проведением их как в стационарных, так и в проточных ваннах.

Гальванические покрытия многократными сплавами на основе железа, никеля и кобальта повышают долговечность восстанавливаемых деталей в 3—6 раз. Процесс рекомен­

железо 150—200 г/л, сернокислый никель— 15—20 г/л, хло­ ристый кобальт — 5—10 г/л, соляная кислота 0,5—1,0 г/л.

7 в. ч. полиэтиленполиамина (отвердитель), 150 в. ч. наполнителя (чугунная или алюминиевая стружка, смола, цемент, асбест, стеклоткань и др.);

п р и к л е и в а н и я ф р и к ц и о н н ы х н а к л а ­

деталях с помощью композиций состава: 100 весовых частей смолы ЭД-6, 120 в. ч. железного порошка, 50—60 в. ч, цемента, 30 в. ч. низкомолекулярного полиамида (олиго­ амид Л-19).

Другие способы восстановления и упрочнения деталей,

из которых наиболее распространены следующие.

Э л е к т р о к о н т а к т н а я н а п л а в к а может осуществляться путем приварки на изношенные поверх­ ности деталей лент или проволок, а также напекания на

них металлических порошков. Способ отличается высокой производительностью и универсальностью, так как позво­ ляет приваривать к поверхностям стальных и чугунных деталей различной формы ленты из высокоуглеродистых и легированных сталей толщиной 0,1—0,3 мм и более. При этом основной металл деталей почти не нагревается.

Разновидности контактных способов — электроимпульсное и электроискровое наращивание тонких износостойких покрытий на рабочие поверхности различных валов и осей, которые работают в неподвижных и подвижных сопряже­

Процесс протекает в струе воды (расход 0,2—0,5 л/мин) при напряжении холостого хода 8—9,5 В и периодическом контактировании электрода (сталь ХВГ) с деталью. Воз­ можно нанесение слоя с высокой твердостью (HRC 45—50) и изностостойкостью толщиной до 0,7—1,0 мм, при этом производительность достигает 60 см2/мин при сплошном покрытии до 85%. Электроимпульсным способом на уста­ новках УМН-5 успешно восстанавливают оси катков и опорных роликов тракторов и другие детали.

Э л е к т р о и с к р о в о е н а р а щ и в а н и е (напри­ мер, твердых сплавов) может быть использовано для ворстановления изношенных деталей по поверхностям непо­ движных сопряжений (мест под подшипники качения на валах и осях). Процесс ведется переносом материала электрода (анода) на деталь (катод) при электроискровом разряде в газовой среде. Производительность установок ЭФИ-46, ЭФИ-25М составляет 2—3 см2/мин, толщина нано­ симого покрытия достигает 0,07—0,3 мм.

А р м и р о в а н и е т в е р д ы м и с п л а в а м и по­ зволяет создавать сверхизносостойкие поверхности на из­ ношенных и новых деталях. Их износостойкость в 20—30 раз выше, чем у закаленной стали.

З а л и в к а ж и д к и м м е т а л л о м используется для восстановления и повышения долговечности крупнога­ баритных деталей ходовой части тракторов класса 30 кН с большими износами опорных катков и звеньев гусениц.

§ 7. Перспективы развития организации ремонта сельскохозяйственной техники

Таким образом, из сказанного следует, что качество и надежность отремонтированных машин в значительной сте­ пени зависят не только от уровня технологии и организации

194

ремонтных работ и восстановления изношенных деталей непосредственно на ремонтных предприятиях, но и от си­ стемы организации ремонта машин в целом, а также от уровня работы предприятий тракторного, сельскохозяйст­ венного и других производств, обеспечивающих поставку ремонтным предприятиям запасных частей, оборудования, ремонтно-эксплуатационных материалов. Решающее влия­ ние на качество ремонта машин оказывает степень конструк­ тивной и технологической доработанности, ремонтопригод­ ности и долговечности новых машин, их агрегатов и узлов. Это наглядно подтверждается опытом Ярославского моторо­ строительного и Кременчугского автомобильного заводов, одобренным ЦК КПСС, по доведению доремонтного ресурса машин до 10 тыс. мото-ч.

Система организации ремонта машин в целом совершен­ ствуется в направлениях, которые значительно повысят долговечность машин и резко снизят затраты на их ремонт. Эти направления следующие.

1. Установление более тесной связи ремонтных пред­ приятий с аналогичными автомобильными, тракторными, моторными и другими заводами, а также создание ремонтных предприятий как филиалов этих заводов (опыт Волжского и Ярославского автозаводов, ряда зарубежных фирм).

2.Ликвидация межведомственных барьеров и межобласт­ ной разобщенности ремонтных предприятий.

3.Специализация и концентрация ремонтного произ­ водства с созданием следующих оптимальных мощностей: по ремонту автомобилей 10—20 тыс., тракторов 2—6 тыс.,

комбайнов 0,5 -г- 1,5 тыс., тракторных двигателей 15— 60 тыс., узлов топливной аппаратуры и гидросистем по. 40—60 тыс. комплектов в год.

4. Кооперирование между ремонтными и другими пред­ приятиями.

Значительное повышение надежности отремонтирован­ ных машин может быть достигнуто введением в систему ре­ монта стендовых и полигонных ускоренных испытаний дета­ лей, узлов, агрегатов и машин в целом, а также более широ­ кими эксплуатационными испытаниями отремонтированных машин в хозяйствах (на завершающем этапе) и на МИС.

Контрольные вопросы

1.Каковы основные требования к ремонтопригодности машин?

2.Какие конструктивные мероприятия рекомендуются для повышения надежности машин?

Глава VII

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕРОПРИЯТИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ МАШИН

§ 1. Экономическая эффективность повышения надежности машин при их производстве и эксплуатации

Повышение надежности серийно выпускаемых или под­ готавливаемых к производству машин всегда связано с опре­ деленными издержками, в связи с чем определение экономи­ ческой эффективности различных мероприятий занимает важное место в этой проблеме.

Критерием экономической оценки машин, сравниваемых по уровню долговечности деталей, служит сумма приведен­ ных затрат, учитывающая текущие и капитальные затраты на производство и использование машин *.

По степени сложности экономической оценки и по ка­ честву привлекаемых для обоснования первичных исходных параметров все мероприятия, направленные на повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин, услов­ но подразделяют на две группы **.

Мероприятия первой группы направлены на повышение долговечности быстросменяемых деталей, которые не ока­ зывают существенного влияния ни на производительность машины в целом, ни на другие ее параметры.

Экономическая эффективность в данном случае опре­ деляется по формуле

(117)

* Методической основой экономической оценки качества изде­ лий производственного потребления служат «Типовая методика опре­ деления экономической эффективности капитальных вложений», а также «Отраслевые (МТ и СХМ СССР) методические указания по определению экономической эффективности повышения надежности сельскохозяй­ ственных машин с учетом изменения оптимальных сроков их службы». —

Прим, автора.

** Предложено профессором В. Н. Ткачевым, — Прим, автора.

197

долговечности деталей и вызванное этим изменение произ­ водительности машины. Поскольку в результате замены деталей более долговечными сокращаются простои машины из-за неисправностей, т. е. увеличивается коэффициент использования рабочего времени, то экономический эффект определяется с учетом повышения годовой или сезонной наработки машины.

Расчет экономической эффективности в этом случае

Л = Ио+ £ н/(ц0; Л = Hj Е иК ц и

И0, — эксплуатационные издержки в расчете на единицу производительности, руб.;

Еа — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;

Кц„, /Сц, — капитальные вложения на единицу произ­ водительности старой и новой машины, руб.

198

П р и м е р 1. Рассчитать экономическую эффективность меро­ приятия, отнесенного к первой группе.

Условие. Внедрение нового метода упрочнения сегментов режущего аппарата сенокосилки путем термодиффузионного хромирования по­ зволило повысить срок службы старого сегмента в 3,5 раза.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.

Т а б л и ц а 3

Показатели

Заработная плата 3 (j и 3^ складывается из заработной платы ра­

бочих, сменяющих нож (комплект), переклепывающих его и затачиваю­ щих сегменты.

Расчет экономической эффективности. Поскольку для смены комплекта ножей необходимо незначительное время, повышение изно­ состойкости сегментов не влияет на увеличение сезонной наработки сено­ косилки, поэтому расчет годового экономического эффекта данного мероприятия ведется по формуле (117)

П р и м е р 2. Рассчитать экономическую эффективность меропри­ ятия, отнесенного ко второй группе.

Условие. В результате внедрения нового метода упрочнения лезвий рабочих органов плугов наплавкой твердого сплава сормайт № 1 срок службы серийного лемеха увеличен в 2,5 раза. При этом повышение долговечности комплекта рабочих органов плуга отражается не только на текущих затратах, связанных с работой лемехов, но и на уровне про­ изводительности агрегата в целом. Исходные данные для расчета при­

2. Годовые приведенные затраты по агрегату (без учета затрат по лемехам) остаются неизменными и составляют

J о,а — ^1,2—1+ + Г'н (Ко — Ко)— 207 + 0,2 (630 —270) = 387 руб.

199

3, Годовая наработка агрегата с упрочненными лемехами

^_ Г , Ь _ 3 6 4 § ? - 3 8 1 г , .

4.Приведенные затраты на единицу производительности по сравни­ ваемым вариантам

7>“ ^ = Ш ” ‘-0157ру|5/га'

5. Экономия по приведенным затратам на единицу производитель­ ности от эксплуатации комплекта упрочненных лемехов (без учета затрат на их приобретение и замену) составит

Уо— </j = 1,0632 — 1,0157 = 0,0475 руб/га.

6. Годовой экономический эффект от повышения производитель ности агрегата определяется по формуле (118)

Эг.э = 141 666 - 381 -0,0475 = 2 563 800 руб.

Общий экономический эффект от повышения долговечности рабочих органов плугов определяется суммированием эффекта, получаемого при изменении расходов на приобретение и замену лемехов по формуле (117) и эффекта, получаемого от изменения производительности машины, определяемого по формуле (118),

200

П р и м е р 3. Исследуя износы деталей регулятора и привода плунжеров топливного насоса, кафедра ремонта машин Харьковского института механизации и электрификации сельского хозяйства и Харь­ ковский тракторный завод предложили упрочнение некоторых деталей термодиффузионным хромированием с целью повышения их надежности. В результате этой работы ресурс, насоса до капитального ремонта повысился до 6000 ч,~Т1ри этом отпала надобность в регулировках насосов в процессе эксплуатации.

Экономия при производстве в данном случае достигается за счет положительной разницы между экономией за счет сокращения числа деталей толкателя (исключена втулка ролика толкателя) и затратами, связанными с введением дополнительного технологического процесса по упрочнению деталей. Подсчитывается она следующим образом:

при программе 175 000 насосов в год

0,20-175 000 = 35 000 руб.

3. Дополнительные затраты, связанные с введением технологиче­

Экономия в процессе эксплуатации подсчитывается так.

При ремонте;

1.Годовая загрузка трактора — 2000 га.

2.Число ремонтов в год до повышения ресурса — 0,40,

после повышения ресурса — 0,33.

3. Затраты на один ремонт — 28,80 руб. '

4.Программа выпуска насосов — 175 000 шт.

5.Экономический эффект от повышения ресурса

2.Количество регулировок в год: до повышения ресурса — 1 после повышения ресурса — нет.

3.Затраты по заработной плате на производство одной регулировки

топлиеного насоса — 1,387 руб., в том числе по операциям:

снятие насоса с двигателя и установка его на двигатель

0,8 ■0,451 = 0,3608 руб.;

проверка и регулировка угла начала подачи топлива

0,7 - 0,525 = 0,3675 руб,;

регулировка насоса

1,08-0,61 = 0,6588 руб.

201