Курсовийпроект
Покурсу: “Основи проектування дільниць по відновленню деталей”
Натему: ”Проектування дільниці по відновленню кулачків розподільчого валуавтомобіля ЗІЛ – 130”
Одеськийнаціональний політехнічний університет
Факультет– ІПТДМ
Кафедра– ТКМіМ
Спеціальність– 7,092303 “Технологія і устаткування відновлення та підвищення зносостійкостімашин та конструкцій ”
Затверджую:
Зав.каф________
проф.Дерев’янченко О.Г.
_________________________2010 р.
Завданняна курсовий проект
студентові: Носенко Віталію Сергійовичу
1.Тема проекту: Проектування дільниці повідновленню кулачків розподільчого валу автомобіля ЗІЛ – 130.
2.Термін здачі студентом закінченогопроекту:_________________
3.Зміст розрахунково-пояснювальної записки
1.Аналіз номенклатури деталей, належнихвідновленню. Вибір деталі
2.Розробка технології відновлення деталі.
3.Вибір основного допоміжного обладнання.Розрахунок числа одиниць устаткування і робочих місць.
4.Компоновка устаткування і робочих місцьна ділянці відновлення.
5.Економіка, Екологія. Охорона праці.
4.Планування ділянки по відновленню.
Завдання видав ”__” _____________2010 р. __________________
Завдання отримав ”__” _____________2010 р. __________________
Зміст
Вступ. 4
1. Загальний розділ. 6
1.1 Опис деталі та умов її роботи. 6
1.2 Матеріал деталі 10
1.3 Принцип процессунадзвукового плазмового напилення. 10
2. Спеціальна частина. 13
2.1 Опис базової установкинадзвукового плазмового напилення. 13
2.2 Вибір необхідного порошку. 16
2.3 Необхідне обладнання,інструмент, пристрої 17
3. Технологічначастина. 18
3.1 Проектування технологічногопроцесу відновлення. 18
3.2 Розробка маршрутноїтехнології 18
3.3 Підготовка порошків. 20
3.4 Підготовка поверхні 20
3.5 Механічна обробка деталі 25
3.6 Контроль якості поверхні 27
4. Економічний розділ. 31
4.1 Розрахунок обсягу робіт. 31
4.2 Режим роботи та фонди часу. 31
4.3 Такт виробництва. 32
4.4 Визначення кількостіпрацюючих на кожному робочому місці 33
4.5 Розрахунок кількостіробочих постів. 33
4.6 Розрахунок кількостіобладнання. 34
4.7 Розрахунок виробничих площ… 37
4.8 Розробка та обгрунтуваннясхем планування обладнання. 38
4.9 Розрахунок порошковоїсуміші 38
5. Економічні витрати. 42
5.1 Обгрунтування вибору формиоплати праці та умов преміювання. 42
5.2 Кошторис витрат ікалькуляція собівартості 42
5.3 Розрахунок фонду заробітноїплати з нарахуваннями в соціальні фонди 42
5.4 Економічний прибуток. 46
5.5 Економічна ефективність. 47
6. Охорона праці 48
6.1 Стан умов праці при роботіпо відновленню чавунних розподілвалів. 49
6.2 Аналіз шкідливих інебезпечних факторів шліфувального відділення. 50
6.3 Вимоги нормативно-технічноїдокументації з охорони праці 51
6.4 Заходи щодо захистуробітників від небезпечних і шкідливих факторів 52
6.5 Техніка безпеки. 54
Висновок. 56
Список використаних джерел. 57
Вступ
У задоволенні постійно зростаючих потребнародного господарства нашої країни в перевезеннях пасажирів і вантажівавтомобільний транспорт займає провідне місце.
Рішення задач по подальшому розвиткуавтомобільного транспорту забезпечується постійним збільшенням виробництваавтомобілів. Одним з резервів збільшення автомобільного парку країни є ремонтавтомобілів, тому його розвитку і вдосконалення в нашій країні приділяєтьсявелика увага.
У процесі експлуатації автомобіля йогонадійність та інші властивості поступово знижуються внаслідок зношуваннядеталей, а також корозії і втоми матеріалу, з якого вони виготовлені. Вавтомобілі з'являються різні несправності, які усуваються при технічномуобслуговуванні та ремонті.
При надходженні автомобілів в капітальнийремонт велика кількість їх деталей в результаті зношування, втоми матеріалу,механічних і корозійних пошкоджень втрачає працездатність.Проте лише деякі зцих деталей, найбільш прості й недорогі у виготовленні, втрачаютьпрацездатність повністю і вимагають заміни. Більшість деталей має залишковийресурс і може бути використане повторно після проведення порівняно невеликогообсягу робіт з їх відновлення.
Відновлення деталей має великенародногосподарське значення. Вартість відновлення деталей значно нижчевартості їх виготовлення. Витрати на відновлення деталей, навіть в умовахсучасних авторемонтних підприємств, становлять залежно від конструктивнихособливостей і ступеня зношеності деталей ось 10% до 50% от вартості новихдеталей. При цьому, чим складніше деталь і, отже, чим дорожче вона увиготовленні, тим нижче витрати на її відновлення.
Економічна ефективність відновлення деталейу порівнянні з їх виготовленням пояснюється низкою причин. При відновленнідеталей значно скорочуються витрати на матеріали і повністю виключаютьсявитрати, пов'язані з одержанням заготовок. За даними досліджень, витрати наодержання заготовок при виготовленні деталей на автобудівельних підприємствахстановлять 70-75% от їх собівартості, а при відновленні деталей вониколиваються в межах 1-12% в залежності ось способу відновлення.
При відновленні деталей скорочуються такожвитрати, пов'язані з обробкою деталей, тому що при цьому обробляються не всідеталі поверхні деталей, а лише те, які мають дефекти.
Відновлення деталей є одним з основнихджерел підвищення економічної ефективності авторемонтного виробництва. Відомо,що основною статтею витрат, з яких складається собівартість капітальногоремонту автомобілів, є витрати на придбання запасних частин. Ці витрати в данийчас складають 40-60% від собівартості капітального ремонту автомобіля.
Їх можна значно скоротити за рахунокрозширення відновлення деталей. Значення відновлення деталей полягає також утому, що воно дозволяє зменшити потреби народного господарства у виробництвінових запасних частин.
1. Загальний розділ
1.1 Опис деталі таумов її роботи
Без процесу газообміну робота двигунавнутрішнього згорання неможлива. Залежно від порядку роботи циліндрів двигуна встрого певні моменти часу повинні відкриватися впускні клапани, пропускаючивсередину циліндрів горючу суміш або повітря, якщо наш мотор — дизель або збезпосереднім уприскуванням бензину.
Далі впускний клапан зобов'язанийзакритися, щоб в умовах повної герметичності в циліндрі відбулося згорання.Потім з циліндра необхідно видалити відпрацьовані гази, а для цього знову-такив певний момент часу потрібно відкрити випускний клапан. Нарешті, коли відпрацьованігази «вилетіли в трубу», треба повернути випускний клапан в закритеположення. І так по кругу, поки двигун не буде заглушений.
/>
Фази, зони, сектора
Моменти відкриття і закриття клапанів,виражені в градусах кута повороту колінчастого валу, називаються фазамигазорозподілу. Однак управляє здійсненням фаз газорозподілу зовсім неколінчастий, а розподільний вал.
При цьому взаємне кутове розташуваннякулачків на распредвали залежить від порядку роботи циліндрів і загальноїдіаграми фаз газорозподілу двигуна. А ось виконання фаз газорозподілу кожнимокремо взятим клапаном забезпечується геометричним профілем кулачка.Існує такожпрямий взаємозв'язок між профілем, висотою і швидкістю підйому клапана надсідлом, від яких залежить величина прохідного перерізу відповідного отвори вголівці циліндрів і обсяг потоку свіжого заряду і відпрацьованих газів.
У перерізі кулачок нагадує грушу.Є округлийпотилицю і загострена край. Але наука виділяє на профілі кулачка чотири основнізони. Перша — той самий округлий потилицю, який називається секторомвідпочинку. Що робить клапан, коли проти його штовхача проходить секторвідпочинку кулачка? Зрозуміло, «відпочиває», а саме: закритий і охолоджується,віддаючи голівці циліндрів тепло через притулену до сідла тарілку. Особливоважлива тривалість відпочинку для випускних клапанів, тарілки яких омиваютьсярозпеченими відпрацьованими газами.
Наступна зона на кулачку — секторприскорення.Від його профілю залежить, як швидко клапан піднімається. Чимшвидше це відбувається, наприклад з впускним клапаном, тим краще для наповненняциліндра свіжим зарядом. Чи означає це ж, що, змінюючи профіль сектораприскорення впускного клапана, можна впливати на показники потужності двигунапоказники, ніж, до речі, і користуються при проектуванні так звані спортивні розпредвалів.Однак позичково зі швидкістю підйому клапана на кулачок наростають навантаженнявід вужчому клапанної пружини. А навантаження ці, треба сказати, чималі — 2000Н / кв. мм і вище. Тому профіль сектора прискорення — це завжди компроміс міжбажанням отримати більше потужності і необхідністю не нашкодити довговічності.
Третя зона називається вершиною. Коликулачок працює вершиною, клапан відкритий повністю. Ось тільки довго триматийого в такому положенні небажано. Клапан повинен ще встигнути закритися втермін, і необхідно, щоб посадка тарілки клапана в сідло була м'якою.Багаторазово ж повторювані удари ведуть до появи мікротріщин на фаску клапана ісідлі. Та й сили, що діють на кулачок з боку штовхача, в зоні вершини стаютьмаксимальними. Тому форма вершини кулачка, втім, як і зони посадки — останньоїз чотирьох частин профілю, також є результатом деякого компромісу здовговічністю.
Поєднання компромісів — кулачок з профілем,що забезпечує найбільшу пропускну здатність клапана при найменших з можливихприскорень його підйому і посадки. Розподільні вали з такими кулачками, званиминенаголошених, використовуються в більшості автомобільних двигунів. Щоправда, вдійсності кулачок працює без ударів, тільки коли його поверхню постійно ковзає,не відриваючись від поверхні штовхача.
/>
Як зношуються кулачки
Оскільки за умовами роботи чотиритактногодвигуна потрібно, щоб за кожні два оберти колінчастого вала клапани тільки одинраз відкривалися і закривалися, розподільчий вал кінематично пов'язаний зколінвалом так, що обертається з частотою в два рази меншою, ніж частотаобертання колінвала.З точки зору зменшення зношування це добре.
Тим не менше зношування кулачківзалишається основною причиною виходу розподілвалів з ладу. Сприяють ж зносузбільшені контактні напруги, які доводиться випробовувати кулачки.Але з якогодива величина контактних напруг може виявитися вище розрахункової?
Згадаймо, що в клапанному механізмі існуєтак званий теплової зазор. Він покликаний компенсувати подовження стрижняклапана через нагрівання. Якщо тепловий зазор давно не регулювався і томувеликий, то між сектором відпочинку кулачка і штовхачем відсутній контакт,через що при подальшому обертанні кулачок не плавно натискає на штовхач, а зсилою б'є по ньому боковою поверхнею. Зовнішній прояв таких повторюваних ударів- характерний шум, що виникатиме з-під клапанної кришки. Ділянка переходусектора відпочинку в сектор прискорення — другий після вершини з найбільшуразливих на кулачку.При збільшеному тепловому зазорі перші мікроразрушенія накулачку можуть з'явитися в цьому місці, а потім процес прогресує.
Гідрокомпенсатори теплових зазорів, щопредставляють собою, по суті, два поршенька, розсовуємо тиском масла, вирішуютьцю проблему, але тільки до тих пір, поки самі залишаються справними. Апідклинює гидротолкателі можуть при засміченні системи змащення й наявності волії сторонніх включень. При заклинюванні гідроштовхачем найбільше дістаєтьсявершині кулачки.
1.2 Матеріал деталі
Кулачки розподільчого валу виготовляють ізчугуна твердістю 55-62 HRC, шороховатість 8-го класу.
Чавун — сплав заліза з вуглецем (змістомзвичайно більш 2,14%), що характеризується евтектічесім перетворенням. Вуглецьу чавуні може міститися у вигляді цементиту і графіту. Залежно від формиграфіту та кількості цементиту, виділяють: білий, сірий, ковкий і високоміцнічавуни.Чавуни містять постійні домішки (Si, Mn, S, P), а в деяких випадкахтакож легуючі елементи (Cr, Ni, V, Al та ін). Як правило, чавун крихкий.
1.3 Принцип процесунадзвукового плазмового напилення
Зупинимося на деяких характерних рисахплазмового напилювання з використанням надзвукових струменів, оскільки цейметод є найбільш передовим і має ряд істотних переваг. Додавання метану абопропан-бутану до повітря, використання газоповітряної суміші в якості плазмоутворюючого газу, робить високотемпературний ділянку плазмового струменя, вякому відбувається нагрівання й прискорення частинок порошку, більш протяжним,а профіль температур і швидкостей більше заповненим. Це відіграє вирішальнуроль у поліпшенні якості покриттів і підвищення продуктивності процесунапилювання. Характер траєкторії часток порошку при бічному вдув в зносячиплазмову струмінь залежить від градієнта швидкості в ній. Висока швидкісна ітемпературна нерівномірність по перерізу порошкового потоку у плазмовійструмені при подачі під зріз сопла плазматрона обумовлена властивостямиплазмового струменя. Траєкторія польоту частинок визначається безліччюфакторів. Профіль швидкостей і температур для плазми продуктів згоранняхарактеризується меншою неоднорідністю, тому порошковий потік глибше проникає вструмінь, відбувається більш рівномірний нагрів всіх частинок, незалежно відтраєкторії їх польоту. У плазмі продуктів згоряння (незалежно від траєкторіїпольоту, розмірів і форми частинок) аеродинамічний і теплове вплив на неї більшрівномірно.
Висока тепловіддача до часток порошку ікращі розгінні властивості плазми продуктів згорання в порівнянні з повітряногоабо азотної вимагають коректування часу перебування частинок порошку ввисокотемпературної зоні, оптимальний нагрів забезпечується при більш високихшвидкостях. Для цього необхідно збільшувати витрату газу або зменшувати діаметрсопла. Підвищена швидкість частинок і рівномірний їх прогрів по всьому перетинузабезпечують підвищення щільності і міцності зчеплення покриття з основою.
Профіль швидкостей і температур частинок упоперечному перерізі плями напилювання в момент контакту з основоюхарактеризується меншою неоднорідністю в порівнянні з напилюванням в інертнихгазах. Тому при відносному переміщенні плазматрона і деталі на поверхнюостанньої завжди потрапляють частинки з високим енергетичним рівнем. Завдякицьому периферійні частинки, що беруть участь у формуванні покриття, не такпогіршують якість, що сприяє більш сприятливому розподілу міцності зчеплення тапористості покриття по плямі напилювання.
У плазмі продуктів згорання периферійнічастинки досягають основи з більш високим енергетичним рівнем. Це особливоважливо при формуванні першого осадження моношару покриття, відповідального заадгезійну міцність зчеплення. Поліпшуються також інтегральні показники якостіпокриттів.
Вивчено вплив різних факторів (витратпорошку; умов напилювання; зносу електродів) при надзвуковому газоповітряноїплазмовому напилюванні порошків із суттєво різними теплофізичнимивластивостями: алюмінієвого сплаву і оксиду алюмінію — на якість покриттів.
Переваги технології напилювання:
1. Можливість нанесення покриттів навироби, виготовлені практично з будь-якого матеріалу.
2. Можливість напилювання різних матеріалівза допомогою одного і того ж обладнання.
3. Відсутність обмежень щодо розміруоброблюваних виробів. Покриття можна напилити як на велику площу, так і наобмежені ділянки великих виробів.
4. Можливість застосування для збільшеннярозмірів деталі (відновлення та ремонт зношених деталей машин).
5.Відносна простота конструкції обладнаннядля напилювання, його мала маса, нескладність експлуатації обладнання длянапилювання, можливість швидко і легко переміщатися.
6. Можливість широкого вибору матеріалівдля напилювання.
7. Невелика деформація виробів під впливомнапилювання. Багато способи поверхневої обробки виробу вимагають нагрівання довисокої температури всього виробу або значної його частини, що часто стаєпричиною його деформації.
8. Можливість використання напилювання длявиготовлення деталей машин різної форми.
9.Простота технологічних операційнапилювання, відносно невелика трудомісткість, висока продуктивність нанесенняпокриття.
10.Не потрібно спеціальної дорогої обробки(очищення) продуктів, що забруднюють навколишнє середовище, на відміну відзасобів очищення і нейтралізації при гальванічних видах обробки виробів.
Напилювання має відмітні особливості,знання яких необхідно для правильного вибору технології нанесення покриттів длякожного конкретного випадку. Для вибору оптимального способу нанесення покриттянеобхідно враховувати форму і розміри виробів; вимоги, що пред'являються доточності нанесення покриття, його експлуатаційними властивостями; витрати наосновне і допоміжне устаткування, наплавочні матеріали і гази, на попередню іостаточну обробку покриттів; умови праці та інші фактори виробничого ісоціального характеру.
2. Спеціальначастина
2.1 Опис базовоїустановки надзвукового плазмового напилення
Основні етапи у вдосконаленні апаратуриголовним чином пов'язані з розробкою і реалізацією нових підходів, а в останніроки з її оснащенням вимірювальними і керуючими цифровими пристроями. НВП ТОПАСрозробило і освоїло випуск ряду нових типів наукомісткої плазмової апаратури,реалізувало нові технології. На початку 90-х років Інститутом газу НАН Українита Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України була розроблена іпідготовлена до промислової реалізації нова апаратура надзвукового високопродуктивногоплазмового напилення потужністю 160 кВт «КИЇВ-С». Великий обсяг випробуваньпоказав, що ця апаратура гарантує найкращу якість газотермічних покриттів,економічна, надійна і доступна для широкого споживача. Однак сьогодні цяпередова розробка в нашій країні ще не затребувана.
Представлена робота є спробою авторівзберегти даний напрямок і надати йому нову практичну значимість. Для реалізаціїцієї ідеї розроблено ряд надзвукових плазмотронів і апаратурних комплектів длянапилювання покриттів в плазмі продуктів згоряння вуглеводневого газу зповітрям потужністю 10… 40… 80… 160 кВт. У цих плазмотронахреалізований новий підхід формування дальнього слабо недоросширенногонадзвукового плазмового струменя. Зниження розсіювання потужності струменя здійснюєтьсяпридушенням турбулентності в прикордонному шарі за рахунок використання тонкихефектів динаміки плазми. Як зазначалося вище, основні особливості поведінкиплазми молекулярного газу в нерівно важних умовах пов'язані зколивно-поступальною нерівноважністю, яка може досягати декількох тисячградусів. При цьому можливі умови, коли ефект другої в'язкості звертається(друга чи об'ємна в'язкість стає негативною), що призводить не до загасаннязвуку, який генерується власної турбулентністю, а до його наростання. Ефективнепосилення звуку за рахунок звернення другий в'язкості відбувається на частотах10-100 кГц. Інтенсивні звукові хвилі, що виникають і посилюються на однійділянці течії, а поглинають на іншому (нижче по потоку), можуть значно вплинутина гідродинамічні параметри течії та електрофізичні властивості розряду.Генерується при цьому надзвуковий плазмовий струмінь характеризується більше(на 30%) високими розгінної і гріє здібностями. При швидкості частинок близько 600 м / с забезпечується проплавлення всіх тугоплавких матеріалів.
/>
Рис. 1. Функціональна схема плазмовоїустановки: ПУ – пульт керування, ПР – плазмовий розпилювач.
Основними елементами всіх плазмовихустановок є: плазмотрон (плазмовий розпилювач), джерело живлення дуги, системагазоживлення, дозатор-живильник і вся система подачі розпалюваного матеріалу,система охолодження і пульт управління. Крім цих основних елементів до кожноїустановки надають пристрої, які приводять в рух деталь, гасять шуми, системавентиляції.
/>
Рис. 2. Блок-схема установки до плазмовогонапилення: 1 — система газопостачання; 2 — механізм подачі напилювальногоматеріалу; 3 — механізм пересування плазмотрона; 4 — розпилювач; 5 — виріб, наповерхню якого наносять покриття, і система його руху; 6 — пульт керування; 7 — джерело живлення дуги.
Для газо термічного напилення в виробничихумовах необхідно здійснювати взаємне переміщення пальника і деталі. Параметрицього переміщення – швидкість, дистанція напилення (відстань від пальника додеталі), кут зустрічі напилювального потоку з поверхнею, яку обробляємо – повиннівитримуватися у процесі напилення і точно відтворюватися від деталі до деталі.Для забезпечення цих вимог використовують спеціальну технологічну оснастку.
ТОПАС-40
Установка плазмового напилення потужністю40 кВт комплектується плазматрона в ручному і машинному виконаннях. Плазматронавиконані з одиночною МЕВ і рекуперативним охолодженням, можуть працювати надо-і надзвуковому режимах. Призначена для напилювання покриттів на зовнішні івнутрішні поверхні. Можуть використовуватися порошкові і дротяні матеріали.
Плазмообразуючий газ — повітря+метан
Напруга мережі, В — 3х380 (180)
Робоча напруга, В — 140-180
Робочий струм, А — 100-250
Витрата суміші, м3/год — 3-10
ККД плазматрон — 90
Продуктивність напилювання, кг / год:
метали — 10
кераміка (Аl2О3) — 5
2.2 Вибірнеобхідного порошку
У більшості випадків напилювані матеріалиможуть поставлятися у вигляді порошків. При напилюванні порошку можна отриматипокриття навіть у разі неповного проплавлення нагрівається порошку. Напилюваннядроту або прутка неможливо без повного розплавлення напилюваного матеріалу.Тому в порівнянні з порошковим напилюванням при пруткової або дротовомунапилюванні утворюються частинки на початковому етапі руху мають більш високутемпературу і швидкість, що забезпечує і більш високу енергію зіткненнячастинок з поверхнею і підвищує міцність зчеплення покриття з основою. Однакпри дротовому або прутковому напилюванні утворюються розплавлені частинкишвидко охолоджуються. При порошковому ж напилюванні високотемпературна областьполум'я в порівнянні з дротяним має велику протяжність, що дозволяє ефективновикористовувати цю область для нагрівання що летять частинок.
Основною перевагою порошкового напилюванняє низька вартість і проста технологія отримання порошків металів, сплавів іхімічних сполук, з яких неможливо виготовити дріт або пруток звичайнимиметодами з огляду на їх високої твердості та крихкості.
Частинки порошків повинні мати сферичну абокомкоподібну форму. Такі порошки мають гарну сипучості, що дозволяє доситьпросто регулювати і підтримувати витрата напилюваного матеріалу.
Для напилювання в основному використовуютьпорошок з розміром частинок 40-100 мкм. При зберіганні і використанні необхіднозвертати увагу на те, щоб порошки були сухими.
Напилювання покриттів з самофлюсуючихсплавів і подальше їх проплавлення дозволяє одержувати покриття без пористосі.Самофлюсуючі сплави являють собою сплави на основі нікелю, нікелю та хрому абокобальту, що містять добавки бору та кремнію.
Назва напилюваного порошку СНГН-55.Хімічний склад порошку: Ni — основа, B — 3.2-4.0, C — 0.7-1.0, Si — 3.8-4.5, Cr- 14-17, Fe ≤ 3, Mn — 1.0.Твердість одержуваного покриття 53-58 HRC.Діаметр порошинки d — 20-50 мкм.
Для відновлення кулачка розподільного валуавтомобіля ЗІЛ-130 я вибрав цей порошок так він дає можливість отриматипокриття, що володіє зносостійкістю, ерозійної стійкістю, корозійною стійкістю,стійкістю до окислення при високих температурах і т.д.
2.3 Необхіднеобладнання, інструмент, пристрої
Установки для плазмового напиленнявключають такі основні елементи: інструмент для плазмового напилення(плазмотрон); джерело енергопостачання; систему газопостачання; системуводяного охолодження, систему регулювання параметрів робочого режиму, системуподачі напилюваного матеріалу (порошку чи дроту), мийна мишина, сушильний шкаф,абразивна установка, копіювально-шліфувальний станок. Крім того, вони можутьвключати робочу камеру з системою вентиляції і пиловловлення, засобимеханізації переміщення плазмотрона і деталі.
3.Технологічначастина
3.1 Проектуваннятехнологічного процесу відновлення
Використовуємо операції, пов'язані тільки звідновленням кулачків, тобто часткове відновлення кулачків розподільного валуЗІЛ-130.
3.2 Розробкамаршрутної технології
1.Очисна.
2.Контрольно-дефекточна.
3.Термічна.
4.Абразивно-шліфовальна.
5.Напилювальна.
6.Копіювально-шліфовальна.
7.Контрольна
1. Очисна.
Очистити вал і промити його в розчинімиючого засобу МС-8 концентрації 20 г / л і температурою 75-80 0 С.
Наявність смолистих відкладень, забрудненняі мастила на поверхні вала не допускаються.
Машина для очищення: SIMPLEX 120.
Розряд роботи-2. Трудомісткість-5 хв.
2. Контрольно-дефекточна.
Провести ретельний візуальний огляд.Визначити геометричні параметри валу — виміряти інструментом.
Визначити тріщини магнітним дефектоскопомМД-50.
Режими: ток намагнічування 1500 А, методнамагнічування — циркулярний, характер струму — миттєвий.
Умови: тріщини більше 5 мм не допускаються.
Розряд роботи — 4. Трудомісткість- 8,5 хв.
3.Термічна.
Помістити вал в піч при температурі400-4500 С і витримувати протягом 30 хвилин.
Електропіч шахтна СШО 10.10/10.
Розряд роботи-1
4.Абразивно-шліфовальна.
Шліфовати під напилювання в закритійабразивній установці, забезпечивши шороховатість поверхні Ra 2 мкм.
Обладняння: абразивна установка HSP-20.
Розряд роботи — 4. Трудомісткість — 20 хв.
5.Напилювальна.
Закріпити розподілвал в спеціальнийвалотримач, який забезпече потрібну форму положення при напилюванні, аобертаючись – може швидко перевести плазматрон на слідуючий кулачок. Напилюватипрофіль кулачка.
Обладняння: напилювальна установка Топас –40.
Розряд роботи — 3. Трудомісткість – 25 хв.
6.Копіювально-шліфовальна.
Помістити вал в копіювально-шліфувальнийверстат і на протязі 18 хв. він автоматично прошліфує профілі кулачків.
Обладняння: копіювально-шліфовальнийверстат ХШ3-33н.
Розряд роботи – 1.
7.Контрольна.
Провести контроль згідно технічним вимогамна видачу розподільчого валу з відновлення.
Розряд роботи — 4. Трудомісткість — 8 хв.
3.3 Підготовкапорошків
Для визначення розмірів частинок частовикористовують ситовий аналіз (ГОСТ 3584-73). Набір сит з розміром у світлі0,05; 0,063; 0,1 і 0,125 мм дозволяє простим способом оцінити гранулометричнийсклад порошку. Існують й інші способи визначення гранулометричного складупорошків, особливо дрібнодисперсних з розміром частинок менше 40мкм.
Обов'язковою операцією при підготовці єсушка або прожарювання порошку, при цьому поліпшується його сипучість,зменшується кількість пов'язаної або адсорбованому вологи, органічнихзабруднень. Для сушіння порошку температура становить 120-1500 С.При більш високихтемпературах спостерігається інтенсивне окислення порошку. Для сушінняметалевих порошків і прожарювання використовують металеві дроту з товщиноюзасипки 5-10 мм. Час обробки вибирають в межах 2-5 годин. Сушку та прожарюванняпорошків здійснюють у печах або шафах.
Готуючи порошки для напилювання, корисноперевірити їх сипкість. Для цього використовують методи, прийняті в порошковійметалургії.
3.4 Підготовкаповерхні
Якісна обробка поверхні виробу переднапилюванням багато в чому гарантує високу, адгезійну міцність покриттів.Поверхня виробу, що надходить на напилювання, звичайно містить різні видизабруднень:
1. фізичні чи механічні забруднення. До нихвідносяться пил, ворсинки, абразивні частинки та ін. Забруднення хімічно непов’язані з поверхнею.
2. органічні забруднення у виглядіадсорбованих тонких і товстих плівок — різноманітні мастила, віск, парафін.
3. забруднення, розчинені у воді: солі,кислоти, луги та ін.
4. хімічно пов’язані забруднення. До нихвідносять: оксидні, нітридні, сульфідні та інші сполуки.
5. газоподібні забруднення, адсорбованіповерхнею. Попередні оцінки показують існування на поверхні виробу біля 3-5мкг/мм2 органічних забруднень, і товщина оксидної плівки 3 -З0нм.
Особливо погано впливають органічнізабруднення. Суттєвий їх вплив проявляється вже при вмісті 1мкг/мм2 .
Стійкі оксидні плівки товщиною менш 0,5мксуттєво не впливають на контактну температуру. Разом з тим енергія активаціїоксидних плівок вища за енергію активації відповідних металів. На адгезійнуміцність покриття впливають плівки товщиною більше 10 -15нм.
Підготування поверхні перед напилюванняммає слідуючу мету: видалення жирових та інших видів забруднень; видаленняоксидних плівок при підготовці металевих, металідних або металоїдних поверхонь.
Поряд з цим необхідно активувати напилювануповерхню, тобто вивести її зі стану термодинамічної рівноваги. Для цьогонеобхідне розірвати зв'язки між поверхневими і сторонніми атомами твердоготіла, підвищити енергію поверхневих атомів до різня забезпечення їхньоїхімічної взаємодії з напилюваними частинками. При напилюванні покриттів наактивовану поверхню необхідно враховувати можливість швидкої втрати придбанихвластивостей. Хімічна адсорбція атмосферних газів />відновлюєзвільнені міжатомні зв'язки.
Активація напилюваної поверхні значнопідсилюється при утворенні в поверхневому шарі структурних дефектів. При цьомуне тільки зростає енергія атомів, але і збільшується швидкість їхньої дифузії впроцесі хімічної взаємодії.
/>Підготовку поверхні треба проводити з таким розрахунки, щоб поряд зочищенням здійснювався і процес її активації. Вибір способу підготовки залежитьвід матеріалу напилюваного виробу і його конструкції Необхідно враховувати увиробі наявність тонкостінних елементів, У цьому випадку активні зрушенідеформації в поверхневих шарах приведуть до викривлення геометрії виробу.
Знежирення напилюваних виробів
Знежирення має на меті видалення різногороду жирових забруднень. Разом з попереднім і наступним промиваннямивидаляється більшість різних забруднень, хімічно не зв'язаних з поверхнеювиробу. Знежиренню піддають практично всі напилюванні вироби. Обробку ведуть уваннах чи застосовують місцеве знежирення, за допомогою протирання дрантям чибавовняними серветками.
Рекомендуються багато складів ванн ірежимів обробки. Зокрема:
1)35 -40г/л тринатрійфосфату;
/>2) 40 -45г/л кальцинованої соди.
Температура ванни 75 -85°С; час знежирення20 -25хв. Потім промивають гарячою І холодною проточною водою з наступнимсушінням стисненим повітрям, підігрітим до температури 50°С.
Широке поширення одержало знежирення уваннах з органічними розчинниками, наприклад, «Ломбид — 315» та ін.Для місцевого знежирення застосовують більш сильні розчинники: бензин, уайт — спірит, ацетон тощо.
Очищення напилюваних поверхонь від хімічнихсполук
Застосовують різні способи очищення:абразивне — струминне; травлення; впливом ультразвуку; тліючими і дуговимирозрядами; НВЧ- полем та
1) Абразивно — струминне очищення. Належитьдо найбільш розповсюдженого методу підготовки поверхні при газотермічнихспособах напилення. Обробку поверхні проводять струменем стиснутого повітря забразивними частинками в захисних камерах. Процес здійснюють як виучку, так імеханізовано. Як абразивні частинки використовують електрокорунд, карбідкремнію, дріб чавуну (ДЧК) і сталеву (ДСК) та ін. Стиснене повітря має бутидобре очищене. Розмір абразивних частинок складає 0,3 -1,5мм. Тиск повітрявибирають у межах 0,4 -0,7МІІа; дистанцію обробки — у межах 0,08 –0,15м; кутзустрічі 60 -90°; витрата абразивних частинок 300 —500кг/год. Контроль поверхніздійснюють по еталонних зразках. На адгезійну міцність особливо впливає маркадробу і розмір частинок.
Вилежування після обробки має бутимінімальним. Час релаксації для кожного матеріалу різний. Тому в ряді виробничихінструкцій термін вилежування складає не більм 2 -5год.
Абразивно -струменева обробка вноситьістотні зміни в поверхневі шари напилюваної деталі. Відбувається насичення їхструктурними дефектами. Поверхня набуває аномальних фізико — хімічних властивостей.При цьому різко зростає швидкість дифузії поверхневих атомів і їхня енергія.
2) Травлення, хімічне й електричнеполірування. При цих способах підготовки розкриваються енергетичне стабільніелементи поверхні у вигляді терас, граней та ін. Додаткові порушеннякристалічних ґраток незначні чи взагалі відсутні. Усе це не сприяє активаціїповерхні при її очищенні.
Склади ванн і режими вибирають виходячи звластивостей матеріалу напилюваного виробу, Ці способи в основному застосовуютьпри підготовці виробів малого розміру та наявності тонкостінних елементів.
3) Очищення поверхні електричними газовимирозрядами. Особливо широко таке очищення застосовують при вакуумнихконденсаційних методах напилення. У більшості установок цього типу передбаченіпристрої для попереднього очищення поверхні напилювання тліючим високовольтнимрозрядом.
В останній час отримують великерозповсюдження способи плазмового напилювання з герметичних камерах принормальному і зниженому тиску плазмоутворюючого газу. />Завдяки цьомуз'являється можливість остаточного очищення поверхні виробів газовимиелектричними розрядами. Очищення тліючим розрядом проводять при невисокомурозрідженні (100 — 0,1 Па) із застосуванням важких бомбардуючих іонів аргону.Прискорені іони здатні зміщати атоми в кристалічних ґратках чи вибивати їх. Дляцього потрібна енергія іонів, що перевищує граничні значення. Величина їїзалежить від теплофізичних властивостей матеріалу виробу, що очищується:
ЕПа>Н,
де ЕП -порогова енергія бомбардуючих іонів;а -коефіцієнт, що визначає максимальну енергію, яку іон може передати атому; Н-теплота возгонки матеріалу.
Для більшості матеріалів Н=1,4-1,8еВ/атом.Доля енергії, що передається електронами ядру визначається ізвиразу
∆Е=(4Еm)/M, де
Е -кінетична енергія електронів; m, М -масиелектронів і атомного ядра.
Обробка поверхні прискореними іонами нетільки очищуй поверхню, але й значною мірою її активує. У поверхневих шарахз'являються вакансії і дислокації. Для очищення тліючими розрядамивикористовують режими процесу: Ір=30 -60мА; Up=l,5 -3, ОкВ; час очищення 5 -25с.Поряд із тліючими для очищення поверхні можуть бути використані і дуговірозряди. І в цьому випадку на поверхні спостерігаються ерозійні процеси.Дослідження і практика показують, що для очищення поверхні найбільш доцільновикористовувати дуговий розряд в імпульсному режимі горіння. Цим значною міроюпопереджується перегрів оброблюваного виробу і поліпшується якість підготовки.Орієнтовно режими дугового очищення імпульсними розрядами складають: Ір=10–З0А; Up=15 -20B; t=10 -15с.
Піскострумна обробкa
Поверхню напилюваного виробу піддаютьпіскоструминній обробці. Така підготовка:
-по-перше, очищує поверхню і виводить її зістану термодинамічної рівноваги із середовищем, звільнюючи міжатомні зв'язкиповерхневих атомів, тобто хімічно активує підкладку, але активність підкладкишвидко падає через />хімічну адсорбцію газів з атмосфери й окислювання.
-по-друге, піскоструминна обробка робитьповерхню підкладки шорсткуватою, що збільшує контактну температуру піднапилюваними частинками на виступах шорсткості і відповідно підвищує сумарнуплощу ділянок приварювання.
-по-третє, шорсткувата поверхня має великуплощу порівняно з гладкою, що також сприяє збільшенню міцності зчеплення.
Для підвищення абразивної міцності покриттянапилювану поверхню піддають абразивне-струминній обробці. При нанесенніпокриття на робочі поверхні шипів хрестовини карданного валу, що підвертаєтьсякорозії, в якості абразиву можна використати крошку білого чавуну Д4К1 абоД4К1,5, також можна рекомендувати електрокорунд зерністю З0 -100мкмТУ=036-297-76 абразивну обробку треба проводити не раніше ніж за 4 години донапилення. Також можна застосувати піскоструминну обробку для даного виробу.
3.5 Механічнаобробка деталі
Напилені покриття мають підвищенушорсткість поверхні і деяку нерівномірність по товщині. Тому більшість виробівз напиленими покриттями піддають остаточній механічній обробці. При цьому маютьна меті таке: придання виробу остаточних розмірів і доведення поверхні покриттядо необхідного класу чистоти. Механічна обробка напилених покриттів євідповідальною і важкою операцією, оскільки внаслідок неправильного їїпроведення покриття може прийти в непридатність. Тому при виборі методунапилення, матеріалу покриття і технології необхідно враховувати характерподальшої механічної обробки. Висота нерівностей напиленої поверхні в основномувизначається зернистістю напилюваного порошку: дрібний порошок дає меншшорсткувату поверхню, великий -більш грубу.
Основними видами механічної обробкинапилених покриттів є різання, шліфування, фрезерування і полірування.
Обробку різанням можна проводити дляметалевих покриттів, що мають високу міцність зчеплення і достатню товщину. Цеможуть бути як м'які, так і тверді покриття. Обробку таких матеріалів можнавести різцями з швидкорізальної сталі, твердосплавними, а такожмінералокерамічними і з надтвердих матеріалів (ельбор, гексаніт, алмаз). Однакпри точінні тонких покриттів (приблизно 0,3 -0,5мм) може статися їхнєрозтріскування, відшаровування і руйнування. Швидкість різання вибираютьекспериментальне для різних покриттів, і вона становить 15 — 100м/хв при подачі0,05 -0,15мм/об.
Тверді і зносостійкі напилені покриття, втому числі композиційні, звичайне обробляють шліфуванням. Можна проводити якмокре, так і сухе шліфування напилених виробів.
Отримане покриття на випускному клапанібудемо обробляти на шліфувальному верстаті.
При шліфуванні покриття використовуватимемоохолоджування (мокре шліфування). Для того, щоб після шліфування отриматихорошу поверхню, виключити утворення тріщин і викришувань, необхідно правильновибрати круг і режим шліфування,
Після закінчення шліфування поверхняпокриття, отриманого газополуменевим напилюванням, повинна мати матовий блиск імістити дрібні пори. Дужі блискуча поверхня, на якій відсутні пори, вказує нанеправильне шліфування та ймовірне її засалювання.
Для шліфування покриття, отриманогонапилюванням порошкової суміші СНГН-55 з послідуючим оплавленням, можнавикористати круги з карбіду кремнію зеленого (64С) на бакелітовій абокерамічній зв'язці (наприклад, 64С25СМ16К). Допустимо шліфування абразивнимикругами з сілого (24А) І хромистого (34А) електрокорундів. Швидкістьшліфувального круга вибирають в межах 15 -40м/с при глибині різання до 0,015-С,030мм.
Необхідно також враховувати, що пришліфуванні напилених покриттів цими кругами вони швидко засалюються, тому їхнеобхідно частіше правити.
Шліфування повинно проводитися з подачеюохолоджувальної рідини. Найкращим варіантом охолоджувача є вода з добавкою 5%емульсора Э -2 при витраті 0,6 -0,85м/хв.
Іноді з метою підвищення економічностіпроцесу, використовують комбіновану технологію, при якій чорнове шліфуванняпроводять алмазними кругами, а чистове — кругами з карбіду кремнію.
3.6 Контроль якостіповерхні
Контроль якості продукції є необхіднимелементом технології, що забезпечує її надійність в умовах промисловоговиробництва. При виробництві напилених виробів проводять контроль параметрівпроцесу та кінцевий контроль покриттів.
Правильно обрані параметри процесу іпідтримка їх стабільними при повному циклі напилювання виробу в значній мірігарантують отримання заданих властивостей. У зв'язку з цим головну увагу принапилюванні виробів потрібно уділяти контролю параметрів режиму напилювання.
Остаточний контроль напилених виробівскладається з наступних операцій: визначення товщини покриття; зовнішній огляднапиленого виробу; вияв прихованих дефектів; оцінка адгезійної міцності.
Існуючі методи контролю якості плазмовихпокриттів розподіляються на не руйнуючі та руйнуючі.
До числа не руйнуючих відносяться контрользовнішнього виду; вимір товщини; шорсткості поверхні покриття; визначеннязносостійкості методом дряпання, скрізної пористості на основі з залізних,мідних, або нікелевих сплавів, а також деякі засоби оцінки міцності зчеплення.
Визначення пористості покриттів
Однією з важливих характеристик напиленихпокриттів є пористість. З одного боку, це — непрямий показник умов напилювання,пористість також може служити параметром оптимізації процесу напилювання, а зІншого боку — зона безпосередньо впливає на ефективність захисних властивостейпокриття, його теплопровідність, механічні та інші характеристики.
Загальноприйнятою методикою визначенняпористості є методика гідростатичного зважування (ГОСТ 18898-73). Знизитипомилку цієї методики можна, використовуючи модифікований метод гідростатичногозважування. Метод дозволяє виявити загальну пористість у відділених відпідкладки покриттях. Відкриту пористість визначають вимірюванням проникностіпокриттів, відділених від підкладки. Проникність характери- зується швидкістюпроходження газу через шар відповідного розміру при певній різниці тиску насторонах зразка. Застосовується також метод просочення водою зразків — свідківу вакуумі.
Пористість напилених покриттів можна такожвизначати металографічним методом, тобто шляховим виготовленням і розглядумікро шліфів під мікроскопом.
Визначення товщини покриття
Товщину покриття визначають вимірювальнимиінструментами, ваговими засобами, спеціальними товщиномірами та іншимиприйомами.
При вимірюванні товщини покриттявимірювальними інструментами необхідне знання початкових розмірів напилюваноговиробу. Зазвичай товщину покриття на деталях простої форми і невеликих розміріввимірюють штангенциркулями. Після механічної обробки, як правило, длявизначення товщини покриттів використовують мікроміри. При вимірюванні товщинипокриттів на складних поверхнях невеликих виробів використовують вагові методи.Для цього повинна бути відома початкова маса виробу і розміри напилюваноїповерхні. Ваговий метод дозволяє визначати середню товщину покриття. Найбільшпростим є визначення товщини покриттів спеціальними приладами—товщиномірами. Якправило, такі прилади настроюють на один або декілька видів матеріалівпокриттів. Товщиноміри не використовують у випадках, коли потрібна високаточність вимірювання. Погрішність вимірювання цих приладів складає в середньому10%. Для точних вимірювань необхідно використати штангенциркулі і мікроміри.
Зовнішній огляд покриття
При зовнішньому огляді покриттяконтролюється загальний стан поверхні напилення, порівнюється з еталономнаявність зовнішніх дефектів: тріщин, сколювань, спучувань і т.д. Для більшретельного огляду застосовують лупи із збільшенням до 10 і більше разів.
Мікро тріщини, локальні відшаровування,макро- і мікронесуцільності з великими труднощами або зовсім не піддаються неруйнуючому контролю. У ряді випадків деякі дефекти вдається виявити,застосовуючи ультразвукове опромінення. До числа руйнувальних методів виявленнядефектів можна віднести виготовлення мікро шліфів.
Оцінка адгезійної міцності
Одним з основних показників якостіпокриттів є міцність зчеплення їх з підкладкою.
Для визначення міцності зчеплення назразках — свідках у багатьох випадках застосовують методику іспитів на відривпокриття від підкладки. Найбільш розповсюджені іспити міцності клейового сполученняі складової підкладки. Основними недоліками цієї методики є граничністьверхньої межі вимірювань міцністю клейового сполучення, а також у проникливостіклею у пори покриття та зміні з результаті цього міцністних характеристик.
При використанні штифтової методикиматеріал покриття при розтяганні штифта підкоряється дії як відривних, так ізрізуючих навантажень. У випадку застосування штифта з торцем у вигляді коладіаметром dш відношення міцності на відрив до міцності на зріз повинно бутименш ніж 4∆/dш. З практики відомо, що ∆/d ≥ 0,091 — 0,096.
Адгезійна міцність характеризуєтьсязв'язком між покриттям і основою і визначається сукупною дією сил фізичної,хімічної і механічної взаємодії матеріалу покриття з матеріалом підкладки.Міцність зчеплення покриттів з підкладкою може коливатися в широких межахзалежно від способу підготовки поверхні підкладки, товщини шару, температурипідкладки і ряду інших чинників.
4. Економічнийрозділ
4.1 Розрахунокобсягу робіт
Вибір програми відновлення розподільчоговалу двигуна ЗІЛ-130: на період 2010 р. підприємством заплановано провестивідновлення 2144 шт. розподільних валів двигуна ЗІЛ — 130. З урахуванням того,що парк машин у нашому регіоні зростає, та ремонт на інших підприємствахскорочується, можна зупиниться на програмі відновлення колінчастих валів — 178шт. на місяць.
4.2 Режим роботи тафонди часу
Режим роботи ділянки планується в однузміну. Робочий тиждень встановлюється п'ятиденний, тривалість робочої зміни — 8годин.
Планований період роботи ділянки звідновлення розподіличих валів двигуна ЗІЛ -130 становить один рік. Решту часуділянку спеціалізується на відновленні розподільчих валів різних марокавтомобілів, в тому числі й іноземного виробництва.
Фонди часу підрозділяють на номінальні тадійсні. Номінальним фондом називається час, який може бути відпрацьований запланований період на робочому місці без урахування будь б то не було втрат,тобто календарно.
Фн = (Дк-Дсв-Дв)·tc·у,
де
Дк, Дсв, Дв – кількість днів календарних,святкових, вихідних відповідно.
Дк = 365, Дсв = 10, Дв = 104;
tc = 8 год – час зміни;
у = 1 – кількість змін.
Фн = (365 – 104 -10)·8·1 = 2008 год.
Дійсний фонд робочого часу роботиобладнання:
Фдо = Фн· зо,
де
зо – коефіцієнт, що враховує простійустаткування (0,95)
Фдо = 2008·0,95 = 1908 год.
4.3 Тактвиробництва
Для ритмічної роботи дільниці потрібноузгодити роботу на всіх робочих місцях в часі. Для цього встановлюється єдинийдля всіх робочих місць такт виробництва:
ф=Фдо/N=1908ч./2144 р.в.=0,9 ч/р.в.№ п/п Назва операції Т/ємк. визгот. дет. – предст. (н/год) 1. Очисна 0,075 2. Контрольно-дефекточна 0,14 3. Термічна 0,5 4. Абразивно-шліфовальна 0,33 5. Напилювальна 0,41 6. Копіювально-шліфовальна 0,3 7. Контрольна 0,13 Підсумок 1,69
4.4 Визначеннякількості працюючих на кожному робочому місці
Кількість основних технологічних робітниківз кожної технологічної операції:
Mp=Уh/ф люд.
де
Уh – трудомісткість, люд/год,
ф = 0,9 – такт виробництва.
1.Очисна.
Mp=0,075/0,9 =0,08 люд.
2. Контрольно-дефекточна.
Mp=0,14/0,9 =0,16 люд.
3.Термічна.
Mp=0,5/0,9 =0,56 люд.
4.Абразивно-шліфовальна.
Mp=0,33/0,9 =0,37 люд.
5.Напилювальна.
Mp=0,41/0,9 =0,46 люд.
6.Копіювально-шліфовальна.
Mp=0,3/0,9 =0,33 люд.
7.Контрольна.
Mp=0,13/0,9 =0,14 люд.
4.5 Розрахуноккількості робочих постів
Відсоток завантаження поста допускається умежах 95… 120% і розраховують за формулою:
Зр= Уh/ф ·100%,
де
Уh – сумарна трудомісткість всіх робіт,включених в пост повинна бути однаковою.
Пост №1. Включає в себе операції 1,3,5 поформулі знаходим:
Уh=0,08+0,56+0,46=1,1 люд-г.
Зр=1,1/0,9 х 100=120%
Пост №2.Включає в себе операції 2,4,6,7 поформулі знаходим:
Уh=0,16+0,37+0,33+0,14=1 люд-г.
Зр=1/0,9 х 100=111%
Чисельність основних виробничих робітниківстановить 2 осіб. Чисельність допоміжних робітників від 5 до 12% від числаосновних виробничих робітників (не приймаємо).
Чисельність ІТР не більше 10-12% відзагального числа робочих (не приймаємо). Разом весь штат ділянки становитиме 2людини.
4.6 Розрахуноккількості обладнання
Число мийних машин розраховується заформулою :
Nm=УQ/Фд.о.·q·Кз.м, де
УQ=0,075 ·2144=160,8 т,
q=0,6-2,7 т/г. часова продуктивність,
Кз.м.=0,65-0,75 степень загрузки.
По формулі знаходим: Nm=160,8/1908 ·0,6·0,65=0,22 шт.
Приймаємо одну машину.
Число контрольно-випробувальних стендів:
Nc=УWk·tk/Фд.о.·Кс,
де
УWk=2144,
tk=0,14 – тривалість контролю однієїдеталі,
Кс=0,75…0,8 – коефіцієнт, що враховуєвикористання стенду в часі.
Nс=(2144 ·0,14)/(1908 ·0,75)=0,2 шт.
Приймаємо один контрольно-випробувальнийстенд.
Число одиниць напилювального обладнання:
Nн= УТн/Фд.о. ·Кн,
де
УТн = 0,41 ·2144=879 – сумарнатрудомісткість напилювальних робіт.
Кс=0,8 – коефіцієнт, що враховуєвикористання напилювального устаткування в часі.
Nн=879/1908 ·0,8=0,37 шт.
Приймаємо одну напилювальну установку.
Число абразивних установок:
Nш= УТш/Фд.о. ·Кн,
де
УТш=0,33·2144=708 люд-г.
Nш=708/1908 ·0,8=0,3 шт.
Приймаємо одну абразивну установку.
Число копіювально-шліфовальних верстатів:
Nш= УТш/Фд.о. ·Кн,
де
УТш=0,3·2144=643 люд-г.
Nш=643/1908 ·0,8=0,26 шт
Приймаємо одну абразивно-шліфовальнуустановку.
Сумарна кількість годин витрачені одоюодиницею обладнання на відновлення одного розподілвала на рік.
Визначимо сумарний час роботи мийної ванни:
T м= T · N · q,
де
Т – витрачений час на очищення однієїдеталі, н/час
N – кількість відновлюваних розподілвалів, шт
q – коефіцієнт «розігріву»устаткування, приймаємо 1,1
T м= 0,075 · 2144 · 1,1 = 177 год.
Визначимо сумарний час роботи сушильногошкафа:
T сш= T · N · q,
де
Т – витрачений час на прогріву однієїдеталі, н/час
N – кількість відновлюваних розподілвалів,шт
q – коефіцієнт «розігріву»устаткування, приймаємо 1,2
T сш= 0,5 · 2144 · 1,2 = 1287 год.
Визначимо сумарний час роботипіскострумного апарата :
T п= T · N · q,
де
Т – витрачений час на шліфовку однойдеталі, н/год
N – кількість відновлюваних розподілвалів,шт
q – коефіцієнт «розігріву»устаткування, приймаємо 1,01
T п= 0,33 · 2144 · 1,01 = 715 год.
Визначимо сумарний час роботинапилювального обладнання :
T н= T · N · q,
де
Т – витрачений час на напилювання одноїдеталі, н/год
q – коефіцієнт «розігріву»устаткування, приймаємо 1,01
T н= 0,41 · 2144 · 1,01 = 887 год.
Визначимо сумарний час роботи кіювальноговерстата :
T к= T · N · q,
де
Т – витрачений час на шліфовку одноїдеталі, н/год
q – коефіцієнт «розігріву»устаткування, приймаємо 1
T к= 0,3 · 2144 · 1= 643 год.
4.7 Розрахуноквиробничих площ
Розрахунок площ ділянки відновленнячавунних розплдільчих валів проведений за нормами технологічного проектуванняпідприємств машинобудування.
/>,
де /> - загальна площа, займанаустаткуванням;
к – коефіцієнт розстановки обладнання.Приймаємо = 4,5.
Fуч= 14,38 · 4,5 = 64,71 м2
4.8 Розробка таобгрунтування схем планування обладнання
Ширина прольоту ділянки прийнята В = 12 м.
Довжина займана ділянкою:
/>,
/> м;
Довжину проектованого цеху приймаємо число,кратне 6, але більше 5,39 — приймаємо 6м. Висота — 4,8 м.
Норми ширини проїзду прийняті на підставітипових проектів організації робочих місць і вимог ГОСТ 12.3.020 — 80.
Ширина проїзду — 3 м;
Відстань від верстата до проїзду — 2 м;
Відстань між верстатами:
* між тильними сторонами — 1м;
*між бічними сторонами — 1,3 м;
*між фронтом — 2,6 м;
Відстань від стін і колон до:
* фронту — 1,6 м;
* тильної сторони — 1,5 м;
* бічної сторони — 0,9 м;
4.9 Розрахунокпорошкової суміші
Для відновлення кулачка застосовуємопорошкову суміш: Ni – 70%, B – 4%, C – 1%, Si – 4%, Cr – 17%, Fe – 3%, Mn – 1%(СНГН-55).
Наплавлений шар характеризується високоюстійкістю проти зношу- вання тертям, стійкістю проти абразивного зношування таокислення при нормальних і збільшених до 700 ° С температурах.
Товщина покриття, що рекомендуєтся — до 2 мм.
Покриття обробляється шліфуванням.
Твердість наплавленої кулі 53-58 HRC.
Для розрахунку необхідно вирахувати площуповерхні кулачка:
/>
Кулачок має складну форму. Довжина лініїпрофілю буде:
L=l1+l2+2l3;
R=18,8 мм ;
R1=8,0 мм;
R2=26,0 мм;
l1=рR; (дуга AB)=3,14•18,8=46,472мм.
l2=ЅрR1; (дуга nm)=4,71мм.
l3=јрR2; (дуга nA або mB)=17,27мм.
L=l1+l2+2l3=46,472мм+4,71мм+17,27мм=68,452мм.
Площа поверхні кулачка:
h=11,9 мм.
s=L•h=68,452мм•11,9 мм=814,5788мм2.
Знаходимо товщину покриття:
d=1мм. на шліфування — 0,5мм. /> d=1,5 мм.
V=S•d=814,5788мм2•1,5мм=1221,8682мм3≈1,222см3;
Маса порошку: щільність елементів, щовходять в порошок:
rпор = 0,70*rNi + 0,17*rCr + 0,04*rB + 0,04*rSi +0,03*rFe + 0,01*rMn + 0,01*rC =0,7*8,902 + 0,17*7,18 +0,04*2,34 + 0,04*2,33 + 0,03*7,874 + 0,01*7,21 + 0,01*2,25 = 7,97 г/см3.
mтеор. = спорошку· V = 7,97 г/см3 •1,222см3 = 9,74 г.
Mпракт.1 = /> = 9,74 г ч 0,6=16,23 г.
Так як автомобіль ЗІЛ-130 має 8-мициліндровий V-подібний двигун, то на розподільчому валу розміщено 16 кулачків.Для повного відновлювання всіх кулачків на розподільчому валу необхідно:
Mпракт.= Mпракт.1 • 16=16,23 • 16 = 259,68 г
5. Економічнівитрати
5.1 Обгрунтуваннявибору форми оплати праці та умов преміювання
Для оплати праці робітників відновногоділянки вибирається почасово-преміальна система оплати праці.Почасово-преміальна система оплати праці є різновидом погодинної оплатипраці.При вибраної нами системі заробітна плата розраховується множеннямвстановленої годинної тарифної ставки робітника даного розряду навідпрацьований ним час з урахуванням премій. Преміювання може здійснюватися застабільну якість роботи в розмірі — 10%, за зниження витрат на ремонт — 5%, завиконання і перевиконання завдання по коефіцієнту випуску рухомого складу налінію — 15%.
5.2 Кошторис витраті калькуляція собівартості
При калькуляції собівартості всі витрати узалежності від їхнього характеру і цільового призначення розподіляються застаттями.Кошторис витрат при виконанні технічного обслуговування включає в себеосновну та додаткову заробітну плату виробничих робітників з нарахуваннями всоціальні фонди, витрати на запасні частини і цехові витрати.
5.3 Розрахунокфонду заробітної плати з нарахуваннями в соціальні фонди
Погодинний фонд заробітної плати визначаютьза основним даними про планову чисельності робітників підрозділу, плановомуфонді робочого часу одного робітника та середньої годинної тарифної ставки,встановленої для робітників даного підрозділу.
ФЗПпов= Y чс*Фр*No,
де, Y чс – середня годинна трифна ставкаробітника, грн.
Фр – річний фонд робочого часу, год,
No – кількість робітників, люд.
ФЗПпов=12,6*1908*2=48081,6 грн.,
У відповідності до встановлених показникамипреміювання робітників розмір премії нараховується наступним чином:
Пр фзп=П%*ФЗПпов,
де, П% — відсоток премій,%
Приймаємо:
П% = 20%
Пр фзп=20*48081,6/100=9616,32 грн
ƩФЗПпов=9616,32+48081,6=57698 грн
Розраховуємо грошові витрати наелектроенергію..
Грошовий річна витрата електроенергії наосвітлення становитиме:
Сос = N * W х Тос * Y ве
де, N – кількість ламп, шт.
W – потужність однієї лампи, кВт,
Тос- число годин штучного освітлення приоднозмінний режим роботи, рік.
Y ве – вартість однієї кВт електроенегргії,грн / кВт
Сос = 24 * 0,08 * 800 * 0,76 =1167 грн/рік
Денежный годовой расход электроэнергии навентиляцию помещения составит:
Свен= N * W х Fдо * Y ве
де, N – кількість моторів, шт.
W – потужність одного мотора, Вт,
Fдо — дійсний фонд робочого часу роботиобладнання, год.
Y ве – вартість однієї кВт електроенегргіі,грн / кВт
Сос = 1 * 0,18 * 1908 * 0,76 =261 грн/рік
Грошовий річна витрата електроенергії наексплуатацію електрообладнання складе:
Сео = ƩW х Y ве
де, ƩW – сумарнаелектроспоживання електрообладнання на рік, кВт
Y ве – вартість однієї кВт електроенегргіі,грн / кВт
ƩW =T н * Wн + Тсш * Wсш + Тм * Wм + Тп * Wп + Тк * Wк
ƩW = 177 * 2 + 1287 * 80 + 715 * 2 + 887 * 40 + 643 * 5.5 = 143760кВт/рік
Сео = 0,76 * 143760 = 109 тис. грн
Знайдемо загальну суму витрат на електрику:
Се = Сос + Свен + Сео
Се = 1167 + 261 + 109000 = 110428 грн
Грошовий річна витрата води складає:
Св = Свв * Qм ,
де, Y вв – вартість одного літра води, грн/ л
Qм – річна витрата води, л
Св = 7,22 * 197 = 1422 грн
Грошовий річна витрата природного газу наопалення складе:
Вартість 1000 м3. газа – 1888 грн.
Вартість 1 кВт*час — 0,2 грн.
Розрахуємо кількість грошових коштів, щобобігріти цех:
Соп= Y пг * Рот * Tот
де, Y пг – вартість 1 кВт * год природногогазу, грн,
Рот – теплова потужність обігріву, кВт,
Tот – опалювальний сезон (в Одесі вінстановить в середньому 155 дн, або 3720 год), год
Соп= 0,2 * 13 * 3720 = 9672 грн
Розрахуємо кількість коштів на напилювання:
Спор= Y вп * Mпракт. * N
де, Y вп – вартість 1 грама порошку длявідновлення, грн
Mпракт. – вага порошку, щоб відновити одинрозподілвал, гр
N – кількість деталей, шт
Спор = 0,176 * 259,68 * 2144 = 98000 грн
Розрахуємо кількість коштів на оренду цеху:
Со = Y * S пприм * 12
де, Y – орендна вартість м2, грн / міс
S пприм — площа приміщення, м2
12 – кількість місяців
Со = 40 * 72 * 12 = 34560 грн
Визначимо витрати на відшкодування зносумалоцінних і швидкозношуваних предметів, пристосувань за формулою:
Сзн = Соб * qизн/100
де, Соб — вартість обладнання, грн.,
qзн – відсоток відшкодування зносумалоцінних, швидкозношуваних предметів і пристосувань, %
Приймаємо:
Соб = 279100 грн.
Сзн = 279100 * 2/100 = 5582 грн.
Всі розрахунки вводимо в таблицю.Статті видатків Умовні позначення Сума витрат, грн. Витрати на з/п ФЗПпов 57698 Витрата на купівлю обладнання Соб 279100 Витрати на порошок для напилювання Спор 98000 Витрати на знос обладнання Сзн 5582 Витрати на електроенергію Се 110428 Витрати на опалення Соп 9672 Витрати на воду Св 1422 Оренда цеха Со 34560 Всього ƩСвитр 596462
5.4 Економічнийприбуток
Вартість нового розподільного валу ЗІЛ-130= 780 грн. У нашому цеху ми проводимо відновлення цих частин двигуна, за ціною- 440 грн / шт., в половину ціни нової деталі.
Визначимо економічний прибуток:
ƩСприб =Yвр * N