6 Определение стоимости восстановления детали

В соответствии с заданием курсового проекта восстановлению подлежат поверхности 1, 2 и 4 (рисунок 1) замка автосцепного устройства. Восстановление проводится полуавтоматической наплавкой полуавтоматом А -765. Для полуавтомата выбираем электродную проволоку сплошного сечения, близкой по химическому составу к свариваемому металлу, марки Св-08Г2С.

Износ поверхностей составляет:

поверхность 1 – 2 мм;

поверхность 2 – 2 мм;

поверхность 4 – 3 мм.

При наплавке изношенных поверхностей с целью снижения вероятности образования трещин в металле шва содержание углерода в проволоке должно быть ниже, чем в свариваемой стали.

Для расчета времени восстановления изношенных поверхностей необходимо определить режимы наплавки и размеры наплавляемого слоя.

Для поверхности 1 принимаем: ширина наплавленного слоя (валика) В=15мм; высота наплавленного валика h_н=4мм(износ составляет 2мм и припуск на механическую обработку -2мм); площадь поперечного сечения S_н=44мм²; диаметр электродной проволоки d_э=2мм.

Ток дуги рассчитывается по формуле

I_н = j ^. S_э, (18)

где j – плотность тока, которую мы подбираем по диаметру электродной проволоки, j=160 А/ мм²;

S_э– площадь поперечного сечения электрода , мм².

Площадь поперечного сечения электрода рассчитывается по формуле

S_э = П ^. d_э² / 4, (19)

S_э= 3,14 ^. 2²/4=3,14 мм²

По формуле (19) вычислим ток дуги

I_н =160 ^. 3,14=502,4 А

Округлив полученное значение, принимаем ток дуги равным 500 А.

Напряжение дуги рассчитывается по формуле

U_д=20+0,05^.I_н/, (20)

U_д =20+0,05^.502,4/= 37,8В.

Cкорость наплавки определяется по формуле

, (21)

где S_н – площадь поперечного сечения шва, см²;

ρ_н – плотность наплавленного металла, ρ_н =7,2 г/см³;

α_н – коэффициент наплавки, г/А ч,

I_с – сила сварочного тока.

Площадь поперечного сечения шва, по справочным данным (В=15мм, h_н=4мм), принимаем равной 44мм².

Коэффициент наплавки определяем по формуле

, (22)

где α_р – коэффициент расплавления, г/А ч;

ψ – коэффициент потерь на угар и разбрызгивание, ψ =7 %.

Коэффициент расплавления рассчитываем по формуле

, (23)

г/А ч.

По формуле (22) вычислим коэффициент наплавки

г/А ч.

По формуле (21) вычислим скорость наплавки

м/ч.=9,4мм/с.

Р ассмотрим поверхность 1. Износ = 2 мм. Т.к. высота наплавляемого валика h_н=2мм , то припуск на обработку = 2 мм.

Рисунок 2 – Схема замыкающей части замка

Масса наплавленного металла при наплавочных работах определяется по формуле

m_н=S_н ^. h_н^. ρ_н , (24)

где S_н – площадь наплавляемой поверхности, см²;

h_н – высота наплавляемого валика, cм;

ρ_н – плотность наплавленного металла, ρ_н = 7,2г/ см³.

По формуле (24) вычисляем массу наплавленного металла

m₁=73,8 ^. 0,4 ^. 7,2=213гр=0,213кг.

Время наплавки одного валика (, с) рассчитаем по формуле , (25) где l– длина наплавленного валика шва (равна характерному размеру под наплавку), мм; – скорость наплавки, мм/с. Для создания единого слоя при нескольких проходах последующие валики должны перекрывать предыдущие на 0,2-0,4 ширины одного валика. Слой имеет более ровную поверхность, когда перекрытие близко к 0,4 ширины валика. Исходя из того, что ширина валика В=15 мм, то поверхность 1 можно наплавить за 2 прохода.

Время наплавки всей поверхности:

, (26)

где n – число проходов необходимое для наплавки всей площади поверхности;

m – число слоев необходимое для восстановления изношенной поверхности.

с

Рассмотрим поверхность 2 – нижняя часть замка автосцепки (рисунок 3). Износ данной поверхности по заданию составляет 2 мм. Принимаем припуск на механическую обработку 2 мм.

Рисунок 3– Схема нижней части замка автосцепки

Для нижней части замка автосцепки:

S₂= 26,5 см², h=0,4 см.

г.

Время наплавки данной поверхности :

с. Время наплавки всей поверхности: с

Рассмотрим поверхность 4 – кромка овального отверстия замка автосцепки (рисунок 4).

Износ данной поверхности по заданию составляет 3 мм. Припуск на механическую обработку составляет 2 мм.

Рисунок 4 – Схема кромки овального отверстия замка автосцепки.

Для поверхности кромки овального отверстия замка автосцепки

S₄= 36 см², h₄=0,5 см.

г.

Время наплавки данной поверхности :

с. Время наплавки всей поверхности: с

Определим полное время наплавки всех поверхностей корпуса автосцепки t_пол, с

(27)

где t_i – время на наплавки i-й поверхности, с.

с.

Определяем основное время t_о, ч

, (28)

где М_н – масса наплавленного металла, г;

α_н – коэффициент наплавки, г/(А ч);

I_н – сила тока наплавки, А.

Масса наплавленного металла определяется по формуле

, (29)

где m_i – масса наплавленного металла на i – ю поверхность, г.

Тогда:

Определяем калькуляционное время t_к, ч

, (30)

где k_о – коэффициент основного времени, 0,55-0,7.

8 Определение стоимости восстановления детали другими методами

Для проведения анализа и выбора лучшего варианта технологического процесса ремонта корпуса автосцепного устройства рассмотрим показатели ремонта следующими методами:

– ручная дуговая наплавка;

– наплавка полуавтоматом А-765.

Таблица 7 – Параметры восстановления корпуса автосцепки различными способами.

Параметры восстановления	Способ наплавки
	ручная	п/а А-765
Скорость наплавки, м/ч	8,66	33,8
Ток наплавки, А	282,8	502,4
Напряжение дуги, В	28,2	37,8
Масса наплавленного металла, г	419,3	419,3
Основное время, ч	0,15	0,04
Калькуляционное время, ч	0,25	0,067

Анализ данных таблицы 7 показывает весомые преимущества полуавтоматической наплавки полуавтоматом А-765. Высокое значение силы тока значительно увеличивает скорость наплавки, а следовательно уменьшает основное время восстановления корпуса автосцепного устройства.

Себестоимость восстановления корпуса автосцепки рассчитывается в пункте 7, значения составляющих себестоимости и полная себестоимость для наплавки различными методами представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Себестоимость восстановления корпуса автосцепки различными методами

Составляющие себестоимости	Способ наплавки
	Ручная дуговая	п/а А-765
Затраты на сварочные материалы, руб.	11207	10601,5
Затраты на заработную плату, руб.	3485	934
Затраты на электроэнергию, руб.	4676,7	2408,3
Амортизационные отчисления по оборудованию, руб.	176	184
Затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание, руб.	0,1	0,01
Затраты на ремонт, амортизацию, освещение, отопление и уборку помещения, руб.	697	187
Полная себестоимость, руб.	20242	14315,8