2.5. Выбор способов восстановления детали

В настоящее время ремонтная отрасль промышленности располагает множеством разнообразных способов восстановления деталей (СВД). Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при выборе наиболее рационального способа восстановления приходится учитывать множество факторов –

Таблица 2 – Значения оценочных показателей технологических способов устранения дефектов

технических, социально – экономических и ряда других (табл.2). Для того, чтобы учесть эти факторы выбираемый способ восстановления рассматривают как функцию взаимодействия трех коэффициентов К т.е.:

СВД = f (К_т · К_д · К_э) (2.3),

где К_т – коэффициент применимости способа, учитывающий его технологические, конструктивные и эксплуатационные особенности детали; К_д – коэффициент долговечности, обеспечиваемый способом восстановления, применительно к данному виду восстановления деталей; К_э – коэффициент технико-экономической эффективности способа восстановления, характеризующий его производительность и экономичность.

Методика выбора рационального способа восстановления состоит из трех этапов.

1. На первом этапе рассматриваются различные способы восстановления, и осуществляется выбор из них таких, которые удовлетворяют в наибольшей степени значению коэффициента К_т.

2. Из числа способов восстановления, удовлетворяющих К_т, проводится выбор тех, которые обеспечивают последующий ремонтный ресурс восстановленных деталей, т.е. соответствуют максимальному значению коэффициента долговечности К_д.

3. Если установлено, что требуемому значению коэффициента долговечности для данной детали соответствуют два и более способа восстановления, то выбираются из них те, у которых

наибольшие значения коэффициента технико-экономической эффективности.

Для исключения субъективных мнений при выборе рациональных способов восстановления деталей используют коэффициент применимости - К_т, численное значение которого ограничивается двумя уровнями: либо оно равно 1, либо равно 0.

К_т = 1, если рассматриваемый способ восстановления деталей по всем его параметрам применим для данной детали; К_т = 0, если рассматриваемый способ восстановления не применим для данной детали. Данный коэффициент является технологическим критерием и определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретным деталям. Применимость способов для восстановления конкретных деталей оценивается в результате расчетов по обобщенному показателю – Y.

Y = (2.4)

где – частные показатели, которые также как и обобщенный показатель, могут принимать только два значения:

1 – способ по данной характеристике отвечает соответствующему параметру детали (мог бы быть применен);

0 – способ по рассматриваемой характеристике не может быть применен для восстановления детали.

Схема решения данной задачи приведена на рис. 1.

Коэффициент долговечности – К_д характеризует работоспособность восстанавливаемых деталей в зависимости от физико-механических характеристик применяемого способа восстановления, а также структурных свойств деталей. Численное значение данного коэффициента в общем случае принимают как функцию взаимодействия трех аргументов:

К_д = f (К_и· К_в · К_сц) (2.5),

где К_и – коэффициент износостойкости; К_в – коэффициент выносливости; К_сц – коэффициент сцепляемости.

В числовом значении величина К_д может быть представлена в одной из трех вариантов:

К_д < 1, если восстановленная поверхность снижает долговечность детали по причинам низкой прочности сцепления наносимого покрытия (слоя) с основой или его недостаточной износо-

Начало Исходные данные: Xi; Zi Сравнение Xi c Zi: Zi = 1, если Xi cоответствует Zi; Zi = 0, если Xi не cоответствует Zi; Zi = 1? Нет Y = 0 Да Конец i = 7 Y = 1 Нет Рис.1. Блок-схема расчета обобщенного показателя: Xi – параметры, характеризующие восстанавливаемую деталь (Х1 – вид материала; Х2 – вид поверхности; Х3 – наружный диаметр, мм; Х4 – внутренний диаметр, мм; Х5 – требуемая величина покрытия, мм; Х6 – отношение к знакопеременным нагрузкам; Х7 – вид сопряжения); Zi – технологические характеристики способа восстановления (Z1 – вид металлов и сплавов, по отношению к которым применим способ; Z2 – вид поверхности восстановления; Z3 – минимально допустимый наружный диаметр восстановления, мм; Z4 – минимально допустимый внутренний диаметр восстановления, мм; Z5 – обеспечиваемая толщина (глубина) наращивания или упрочнения, мм; Z6 – вид нагрузки на восстановленную поверхность; Z7 – сопряжения и посадки восстановленной поверхности)

стойкости и выносливости, по сравнению с новой деталью того же наименования;

К_д = 1, если показатели прочности сцепления, износостойкости и выносливости обеспечивают долговечность восстановленной детали не ниже долговечности новой;

К_д > 1, если восстановленная поверхность имеет сравнительно высокую прочность связи с основным металлом, более высокую износостойкость и выносливость по сравнению с новой деталью.

Значения коэффициентов К_и и К_в могут быть больше единицы в зависимости от применяемого материала, режима и совершенства технологии.

Значения коэффициента К_сц не могут быть выше единицы.

Следует отметить, что К_д не во всех случаях является функцией всех трех аргументов. Практические наблюдения показывают, что он может быть функцией и двух аргументов, а иногда лишь только одного. Доказательством тому может служить следующее. Допустим, что стальной вал в процессе его дефектации не имеет следов усталостных разрушений. Следовательно, в данном случае нет необходимости определять значения коэффициента выносливости, и соответственно отпадает необходимость вычислять коэффициент сцепляемости, тем более, если предполагаемый способ восстановления детали не будет связан с наращиванием металла на изношенную поверхность. С другой стороны прочность сцепления наращиваемого слоя с основным металлом может быть реализована на достаточно высоком уровне (например, наплавкой под флюсом). В таких случаях численное значение К_сц может быть приравнено единице¹.

При равной долговечности новой и восстановленной деталей, т.е. при К_д = 1, рациональность применения любого из способов будет зависеть от его коэффициента технико-экономической эффективности.

Коэффициент технико-экономической эффективности способа восстановления, характеризующий его производительность и экономичность может быть выражен функцией произведений двух переменных, т.е.:

К_э = f (К_п· Э) (2.6),

где К_п – коэффициент производительности способа восстановления; Э – показатель экономичности выбранного способа (например, удельный расход материала; удельная (суммарная) трудоемкость, себестоимость восстановления, энергоемкость и др.).

Показатель экономичности способа восстановления деталей рассчитывается на единицу продукции, а не за определенный промежуток времени.

В приложении 1 представлены табл. П1…П7 для выбора рационального способа восстановления и пример такого выбора.

При выполнении курсовой работы студенту необходимо по этим таблицам в отношении «своей» детали выбрать способ восстановления (ВСВ) 2-х ее дефектов, с кратким письменным обоснованием по каждому из них.