Особенности работы поворотной цапфы машины, ее конструктивные и технологические особенности

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    1,17 Мб
  • Опубликовано:
    2015-02-10
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Особенности работы поворотной цапфы машины, ее конструктивные и технологические особенности

Реферат

Цель работы - совершенствование технологии ремонта и организации работ на участке восстановления поворотной цапфы машины специальной 8134 на базе автомобиля УРАЛ 4320 с колесной формулой 6Х6, что обеспечивает надежную послеремонтную эксплуатацию, а также высокий ресурс.

Проанализированы особенности работы цапфы, ее конструктивные, а также технологические особенности. Разработан новый ТП с учетом внедрения в производство нового оборудования. Спроектирован механический участок. Произведен расчет интенсивности шума, рассчитана вентиляционная система. Оценен экономический эффект от внедрения нового ТП.

МАШИНА СПЕЦИАЛЬНАЯ 8134, ПОВОРОТНАЯ ЦАПФА, ВТУЛКА, ВОССТАНОВЛЕНИЕ, ЖЕЛЕЗНЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Содержание

Введение

1. Обоснование темы дипломного проекта

.1 Назначение и конструкция детали

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

1.3 Снятие и разборка переднего моста

.4 Анализ дефектов

2. Анализ способов восстановления детали

.1 Способ ремонтных размеров

.2 Способ дополнительной ремонтной детали (ДРД)

.3 Способ наплавки

2.4 Гальванический способ нанесения покрытия

3. Проектирование технологического процесса восстановления детали

3.1 Обоснование маршрута восстановления

.2 Разработка плана операций и содержание технологического процесса восстановления детали

.3 Разработка ТП, выбор оборудования, приспособлений и инструмента

. Расчет режимов резания

.1 Расчет операции шлифования (010)

.2 Расчет операции железнение (015)

.3 Расчет операции шлифования (020)

.4 Расчет операции запрессовка (025)

4.5 Расчет операции точение (030)

.6 Расчет операции наплавка (050)

.7 Расчет токарной операции (055)

.8 Расчет операции фрезерования (065)

. Разработка приспособлений

.1 Стенд для сборки цапфы поворотной

.2 Подвеска для железнения цапфы поворотной

.3 Расчет приспособления для запрессовки втулки и опорного кольца подшипников скольжения валов шарнира равных угловых скоростей

.4 Приспособление для фиксирования изделия во время фрезерных и токарных работ

. Расчет механического участка

.1 Обоснование производственной программы ремонта

.2 Определение типа производства и расчет трудоемкости по видам работ

.3 Расчет количества основного оборудования

.4 Определение количества рабочих

.5 Расчет площади участка

. Охрана труда и окружающей среды

.1 Техника безопасности

.1.1 Техника безопасности во время механической обработки деталей на металлорежущих станках

.1.2 Техника безопасности во время проведения гальванических работ

.1.3 Техника безопасности во время проведения сварочных работ

.2 Требования электробезопасности

.3 Производственная санитария

.4 Пожарная безопасность

.5 Охрана окружающей среды

.6 Расчет уровня шума

.7 Расчет вентиляции при выполнении операции железнения

. Экономическая оценка проектных решений

Выводы

Список литературы

Введение

деталь фрезерный сварочный железнение

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависит от развития производства: нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических и конструкторских разработок.

Это первый и важный момент в сокращении денежных затрат при производстве новых деталей для дорожной техники. Указанные трудности успешно преодолеваются в условиях серийного и крупносерийного производства, где созданы специализированные автоматические линии, гибкие производственные системы по производству деталей автомобильной и другой техники. И здесь важное место, и особую роль играет то, что последние должны компенсироваться современным модернизированным технологическим оборудованием, оснастки и инструментом и все же следует работать над созданием прогрессивных технологических процессов изготовления деталей, поскольку технология везде стоит во главе узла.

Технология машиностроения изучает совокупность методов и приемов изготовления машин (устранение неисправностей и восстановление работоспособности) выработанных в течении длительного периода времени.

Для обеспечения подготовки высококвалифицированных кадров в области машиностроения в ХНАДУ при выполнении дипломного проекта поднимаются вопросы, которые не только рассматривают производство на данном этапе развития машиностроения, но и затрагивают альтернативные возможности производства в Украине. Применение новых станков и внедрение нового оборудования требует пересмотра техпроцессов, переподготовки кадров. Все больше оборудование, работающее в ручном режиме (необходимо постоянное участие человека в производстве деталей), заменяется станками с ЧПУ.

Целью дипломного проектирования является усовершенствование технологии ремонта цапфы при капитальном ремонте переднего моста машины специальной 8134, приобретение практических навыков в разработке технологии производства и ремонта машин. Основная задача при этом заключается в том, чтобы при выполнении ДП были внесены предложения по усовершенствованию существующих технологий ремонта.

1. Обоснование темы дипломного проекта

.1 Назначение и конструкция детали

Поворотная цапфа полноприводной машины специальной 8134 на базе автомобиля УРАЛ 4320 имеет ряд конструктивных отличий от цапф, применяемых в дорожной технике, где передний мост не выполняет тяговых операций, и является исключительно управляющим органом. В этом случае, к ступице автомобиля подводится крутящий момент через полуоси. Из-за необходимости управлять колесом, т.е. колесо должно имеет возможность поворачивать, цапфа была разделена на две отдельных детали: шаровая опора и цапфа. Так шаровая опора закрывает внутреннею полость от попадания пыли и обеспечивает при этом возможность поворота она также имеет внутреннею полость, в которой располагается шарнир равных угловых скоростей. Цапфа же крепится в восьми местах к шаровой опоре и тем самым является связующим звеном между ступицей колеса и шаровой опорой. На рисунке 1.1 представлена сборочная единица цапфа с втулкой под сальник и втулкой под вилку наружной полуоси. Машина специальная 8134 оборудована системой подкачки шин, поэтому внутри цапфы сделано отверстие по которому происходит подкачка шин. Она имеет следующие характерные поверхности:

- резьбовая часть;

.- посадочные поверхности под подшипники ступицы;

- напрессованная втулка под сальник;

- впрессованная втулка под вилку наружной полуоси;

- опорная шайба

Каждая из выше перечисленных поверхностей выполняет свою роль в узле в целом.

Рисунок 1.1 - Цапфа

Резьбовая часть (поз. 1) - одна из ответственейших поверхностей, т.к. она несет на себе нагрузки по завинчиванию и регулировки, обеспечение необходимого натяга при регулировке подшипников ступицы, а также удержание самой ступицы и всего колеса на цапфе. Для обеспечения всех выше перечисленных свойств, резьбу выполняют метрической, с мелким шагом равным не более 2 мм, что достаточно для обеспечения выше перечисленных требований.

Посадочные поверхности под подшипники ступицы (поз. 2) - представляет собой самую ответственную часть ступицы, т.к. именно эти места обеспечиваю необходимый натяг при установке подшипников. При нескольких демонтажах (спрессовках) подшипников поверхности уменьшаются в диаметре, а значит, может возникать проскальзывание обоймы подшипника по цапфе. Результатом этого является повышенный люфт в ступице, чрезмерное изнашивание резины и как следствие перерасход топлива.

Поэтому основными требованиями к посадочным поверхностям под подшипники ступицы будут следующие:

достаточная твердость рабочей поверхности;

достаточно-максимальная точность;

минимальное радиальное и осевое биение поверхностей.

Напрессованная втулка под сальник (поз. 3) - устанавливается на ступицу с целью повышения ремонтопригодности цапфы. Так при повышенной выработке рабочей поверхности нет необходимости ее наплавлять, а после этого обтачивать и шлифовать. Достаточным является спрессовка старой и напрессовка новой втулки, что удешевляет ремонт узла в целом.

Поэтому основными требованиями к втулке будут следующие:

достаточная твердость рабочей поверхности;

высокие требования к шероховатости рабочей поверхности;

минимальное радиальное и осевое биение поверхностей.

Запрессованная втулка под вилку наружной полуоси (поз. 4) - устанавливается с той же целью, что и втулка позиции 3. однако к ней предъявляются более жесткие требования, т.к. втулка сопрягается с вилкой полуоси (со сталью). Данная втулка является направляющей, а значит должна обеспечить минимально допустимый зазор в паре трения.

Опорная шайба (поз. 5) - служит для уплотнения шаровой опоры и цапфы во избежание утечек воздуха. В узле она является не столь ответственной частью шпинделя, поэтому основным требованием, предъявляемым к ней, является достаточная твердость для мелкого износа при сжатии, смятии при длительной эксплуатации.

Говоря о детали в целом, нужно сказать, что главной базовой поверхностью является ось вала, т.к. деталь представляет собой ступенчатый цилиндр и изготовление каждой ступени имеет свою специфику.

При изготовлении детали важное значение играют размер. Надо отметить, что главными диаметральными размерами будут: диаметр резьбовой части, и диаметр средней части цилиндра, который изготавливается по 8 квалитету точности и диаметром, равным d = 125 мм. Горизонтальные размеры цилиндра опираются на торцевые поверхности цилиндра, поэтому при их получении им нужно уделить должное внимание в плане качества обработки.

Для изготовления детали применяют литье. Используя при этом сталь 35ХГСА. Сталь 35ХГСА имеет ряд свойств в таблицах 1.1 и 1.2 представлены важнейшие механические свойства, а так же химический состав стали.

Таблица 1.1 - Механические свойства стали 35ХГСА.

σ1,мПа

σв,мПа

δ

ψ

НВ





Горячее катаная

Отожженная

231

520

19%

14%

275

300


Таблица 1.2 - Химический состав стали 35ХГСА

C,%

Si, %

Mn, %

Cr, %

S,%

P,%

Cu, %

Ni, %

As, %

0.37-0.45

0.17-0.37

0.5-0.8

0.25

0.04

0.035

0.25

0.25

0.08


Углерод - обязательный компонент стали любого состава. Так как только при сплаве с углеродом железо превращается в сталь и приобретает способность резко изменять свои механические и физико-химические свойства при термической обработке.

Сера и фосфор входят в структуру стали как неизбежные вредные примеси. Под влиянием примесей серы сталь теряет свою пластичность, «красномелкой» и при деформации легко дает горячие трещины. Кроме того, сера ухудшает механические свойства стали и в холодном состоянии: понижает ее вязкость, поэтому содержание серы в стали строго ограничивается. Содержание в стали примесей фосфора влияет на ударную вязкость стали при комнатной температуре. Сталь становится чрезвычайно хрупкой при охлаждении ниже нуля градусов. Таким образом, фосфор ухудшает пластические свойства стали, и его содержание строго ограничивается.

Кремний и марганец вводят в жидкий металл как раскислители при выплавке стали; они остаются в стали в небольшом количестве в виде постоянных полезных примесей.

При введении в жидкую сталь кремния он выполняет роль раскислителя металла, связывая кислород и некоторые газы в прочные химические соединения, которые, будучи, легче железа, всплывают на поверхность жидкой стали и удаляются в виде шлака.

Марганец вводят жидкую сталь для раскисления и очищения от серы.

Влияние небольшого количества кремния и марганца, как постоянных примесей, на свойства стали, обычно, не учитываются, так как они в определенных количествах имеются во всех сталях.

Надо отметить, что в данном случае можно было применить марки сталей типа легированные (ХВГ) или углеродистые стали. Это было бы оправдано с точки зрения безопасности при длительной эксплуатации. Но все дело в том, что деталь в технологическом процессе проходит многостадийную термическую обработку и по этому даже для простой стали 35ХГСА этого достаточно, чтобы иметь достаточные показатели по твердости и прочности стали. Другим важным фактором является то, что данная сталь имеет низкие стоимостные показатели, что скажется в виде экономического эффекта при изготовлении партии деталей. По этому в дальнейших расчетах будем применять сталь 35ХГСА.

.2 Анализ технологичности конструкции детали

Данная деталь - ступенчатый полый вал. Форма детали примерна одного класса сложности. Заготовку можно получить всеми основанными способами. К ним относятся: литье, прокат, поковка и штамповка. Если оценить основные характеристики получения заготовок, то надо отметить, что штамповка и паковка будут менее эффективны, чем литье и прокат с экономической точки зрения, т.к. деталь имеет форму цилиндра, то для ее изготовления применялось литье. Надо отметить, что внутренняя полость детали не является рабочей, а значит, не имеет необходимости применения обработки во время проведения ремонтных работ.

Особенностью детали является то, что она не имеет труднодоступных мест, специальных уступов или других плоскостей технологически недоступных или необрабатываемых. Исключение составляет воздушный закрытый канал, который при производстве требует повышенной квалификации, мы рассматривает условия ремонта, а при выполнении ремонтных работ этот канал не ремонтируется. Все выше перечисленные требования не требуют специальных или универсальных станков, а так же рабочих высоких разрядов, что уменьшает энергетические затраты и людские по заводу.

Для деталей типа ступенчатый вал, типовым элементом базирование является ось вала. Это распространяется и на нашу деталь, потому что все осевые и радиальные биения мы будем измерять относительно оси вала. Деталь в процессе обработки проходит многостадийную термообработку, после которой мы направляем деталь на механическую обработку, на чистовые операции. Поэтому здесь важно соблюдение всех основных режимов при термообработке для предотвращения коробления и увода детали.

Так как деталь типа тела вращения, то основная обработка на токарных станках будет осуществляться проходными резцами. Можно было бы уменьшить параметры диаметров ступеней вала с целью улучшения коэффициента использования металла. Но так как диаметральные параметры обеспечены конструкторскими решениями, этого не следует делать в целях техники безопасности.

Экономически и практически будет обосновано установка втулок скольжения, которая удешевит ремонт изделия.

К сожалению, деталь нельзя заменить равноценным гладким валом исходя из соображений конструктивности и безопасности при ее работе.

1.3 Снятие и разборка переднего моста машины специальной 8134

Порядок демонтажа переднего ведущего моста следующий.

Установить автомобиль на смотровую канаву. Закрыть колесные краны. Ослабить затяжку гаек крепления колес демонтируемого моста, снять защитные кожухи и отсоединить шланги подвода воздуха от колесных кранов. Слить смазочный материал из картера моста.

Поднять заднюю часть машины специальной 8134 и установить под задний конец рамы подставу. Отвернуть гайки крепления колес и снять колеса. Установить и закрепить приспособление (рис. 1.2). С помощью регулировочных эксцентриков развести тормозные колодки, предотвратив тем самым проворачивание балки моста при последующих операциях разборки.

Снять карданный вал привода переднего моста, отсоединить шланги и трубопроводы тормозов, системы герметизации и системы накачки шин.

Отсоединить от балки моста кронштейн верхней реактивной штанги, отсоединить и снять нижние реактивные штанги.

Отсоединить тягу сошки рулевого механизма от рычага левого поворотного кулака, гидроусилитель от рычага правого поворотного кулака. Отсоединить и снять с кронштейнов нижние головки амортизаторов.

С помощью установленного и закрепленного приспособления приподнять мост и, отвернув гайки стремянок, снять хомуты крепления передних рессор. Опустить передний ведущий мост на тележку, отсоединить приспособление и выкатить тележку из-под автомобиля.

Разборка моста.

Редуктор переднего моста в отличие от редуктора среднего (заднего) моста демонтировать только после снятия с автомобиля моста в сборе.

Демонтированный передний мост установить на подставки. Отсоединить тягу рулевой трапеции, шланги тормозов и системы герметизации. Отвернуть гайки крепления шаровых опор. С помощью монтажной лопатки снять узлы поворотных кулаков в сборе, используя выточки фланцев шаровых опор.

Рисунок 1.2 - Демонтаж переднего моста

Поворотные кулаки и шарниры переднего ведущего моста

Устройство колесной части и узла поворотного кулака переднего ведущего моста показано на рисунке 1.3. Разбирать узел поворотного кулака только при замене смазочного материала в корпусе поворотного кулака, при регулировке подшипников шкворней и в случае неисправности (поломка деталей шарнира равных угловых скоростей, разрушение подшипника шкворня).

Рисунок 1.3 - Колесная часть и поворотный кулак:

- ступица; 2 - шланг подвода воздуха; 3 - подшипник; 4 - поворотная цапфа; 5 - блок манжет подвода воздуха; 6 - передняя полуось; 7 - контргайка; 8 - штифт; 9 - замочная шайба; 10 - внутренняя гайка цапфы; 11 - колесный тормозной цилиндр; 12 - тормозной барабан; 13 - манжета; 14 - разжимная втулка; 15 - пресс-масленка; 16 - рычаг поворотного кулака; 17 - шкворень; 18 - корпус поворотного кулака; 19 - диск шарнира; 20 - шаровая опора; 21 - упорная шайба полуоси; 22, 30 - втулки; 23 - внутренняя полуось; 24 - кулак шарнира; 25 - вилка наружной полуоси; 26 - сальник шаровой опоры в сборе; 27 - регулировочные прокладки; 28 - крышка подшипника; 29 - опорная шайба; 31 - шпилька; а - резьбовое отверстие для съемника полуоси; б - канал в цапфе для подвода воздуха

При разборке узла нельзя разукомплектовывать приработавшиеся детали шарнира. Кроме того, важно сохранить взаимное положение деталей шарнира.

Отвернуть болты крепления крышки ступицы, вывернуть из полуоси в угольник подвода воздуха и снять крышку ступицы вместе с уплотнителем и шлангом подвода воздуха. С помощью съемника извлечь полуось 6.

Разогнув край стопорной шайбы, отвернуть контргайку 7, снять стопорную и замочную шайбы. Отвернуть гайку 10 и снять ступицу колеса в сборе с тормозным барабаном. С помощью монтажной лопатки снять стяжную пружину тормозных колодок.

Отвернуть гайки крепления щита тормоза и поворотной цапфы 4. Снять щит тормоза в сборе с тормозными колодками, колесным цилиндром 11, обоймой, пылезащитным сальником и шайбой. Снять со шпилек корпуса поворотного кулака поворотную цапфу.

1.4 Анализ дефектов

К наиболее часто встречаемым дефектам цапфы относится обломы и трещины разной природы возникновения. При возникновении подобного дефекта восстановление цапфы зачастую невозможно из-за его конструктивных особенностей. Как правило, обломы встречаются в местах крепления цапфы и восстанавливать эти места приходится, индивидуально подходя к каждой детали, что в условиях предприятия является экономически невыгодным. Трещины так же приходятся на резьбовую часть, которую не всегда возможно заварить. Она проходит термическую обработку в виде наплавки и последующего нарезания резьбы, а трещины на резьбовой части являются концентраторами напряжений, что может вызвать разрушение в процессе эксплуатации.

На цапфу напрессовывают два подшипника, которые обеспечивают вращение колеса и отвечают за осевой люфт. Ресурс цапфы в несколько раз выше ресурса подшипников, что вызывает необходимость демонтажа их с цапфы. Подшипники устанавливаются с натягом, а при демонтажах происходит стирание верхнего слоя металла с поверхности цапфы, что приводит к необходимости восстанавливать рабочую поверхность цапфы. Максимальный допустимый износ поверхности под подшипники составляет 0,16 мм. Восстановление же подобного износа можно производить несколькими способами: методом наплавки с последующим точением и шлифованием, гальваническим методом, металлизация напылением, пластическим деформированием. Во внутрь цапфы впрессовывается бронзовая втулка, которая работает как подшипника скольжения в соединении с вилкой наружной полуоси. В процессе работы происходит увеличение зазора, что приводит к повышенному люфту, а значит к произвольному изменению угла наклона вилки. При восстановлении цапфы происходит замена выработанной втулки на новую. В ступицу, для предотвращения утечки масла и попадания пыли, устанавливается сальник, который находится в постоянном контакте с цапфой. Для предотвращения износа цапфы на нее напрессовывают кольцо, материал которого сталь 40Х, при износе кольца большем чем на 0,4 мм или наличии на нем царапин или рисок оно подлежит демонтажу с последующей напрессовкой нового кольца на поверхность. Так как износ невелик, то так же возможны какие-либо другие способы восстановления: гальваническим методом, металлизация напылением, пластическим деформированием. Самой ответственной частью цапфы является ее резьбовая часть. В процессе эксплуатации она подвержена большим нагрузкам, кроме того подвергается постоянным воздействиям во время регулировочных работ. Восстановление резьбовой части является самой ответственной частью технологического процесса, т.к. включает в себя: токарные, наплавочные, резьбонарезные и фрезерные работы. Надо отметить, что если на резьбовой части нарушено не больше трех витков, то допускается калибрование резьбы без наплавочных работ.

Таблица 1.3 - Анализ дефектов цапфы поворотной переднего моста

2. Анализ способов восстановления детали

Работоспособность любого узла определяется расчетной величиной зазора (натяга), установленным конструктором при проектировании сопряжения.

В процессе эксплуатации из-за различных видов изнашивания рабочих поверхностей деталей работоспособность сопряжения снижается и при достижении предельного значения полностью исчезает, что делает узел агрегата полностью неработоспособным. Поэтому основным принципом восстановления работоспособности агрегата, является восстановление сопряжения, что достигается восстановлением рабочих поверхностей деталей.

Восстановление номинальных значений размеров сопряжения обязательно. Восстановление рабочих поверхностей деталей узла возможно двумя вариантами:

. Изменение номинального значения восстанавливаемой поверхности.

. Восстановление номинального размера рабочей поверхности.

Первый вариант реализуется единственным доступным способом восстановления - способ ремонтных размеров. Изнашиваемую поверхность подвергают обработки резанием, уменьшая размер до следующего номинального установленного заводом изготовителем.

Второй - нанесением на изношенную поверхность различных металлопокрытий. Существует несколько методов нанесения металлопокрытий:

наплавка;

металлизация напылением;

гальванопокрытие и др.

Восстановление номинального размера возможно и без использования дополнительного металла. Например, перераспределением металла с самой

детали с нерабочей зоны в зону изнашиваемой поверхности.

Способ наплавки металлизацией гальванопокрытий дополняется еще механической установкой на изношенную поверхность дополнительной детали (ДРД).

Для восстановления сопряжения в целом (как правило неподвижных) используются различные клеевые композиции на основе полимерных материалов.

2.1    Способ ремонтных размеров

Этот способ реализуется полностью механической обработкой изношенной поверхности и технологически соответствует чистовой обработке этих поверхностей при изготовлении.

Ремонтные размеры бывают стандартные (категорийные), регламентированные, а также свободные.

В основе назначения ремонтных размеров лежат среднестатистические значения величины максимального износа поверхности плюс величина минимального припуска для обеспечения качественной обработки поверхности.

Рисунок 2.1 - Схема расчета ремонтного интервала

(2.1)

(2.2)

ω - ремонтный интервал.

Стремятся, чтобы ремонтный интервал был постоянный. Величина последнего ремонтного размера определяется прочностью и толщиной поверхностного упрочненного слоя.

Способ ремонтных размеров самый экономичный, его недостатком является увеличение номенклатуры.

Как правило, обработкой в ремонтный размер подвергаются дорогостоящие детали. В таком случае сопрягаемую деталь изготавливают новую. В нашем случае данный метод восстановления не применяется, т.к. сопрягаемыми деталями являются сальник и подшипники, размеры которых гостированы и не допускают восстановления.

.2 Способ дополнительной ремонтной детали (ДРД)

Этот способ характеризуется путем предварительной обработки изношенной поверхности (подготовка поверхности), изготовлением дополнительной ремонтной детали нужной конфигурации. Установка этой детали на подготовленную поверхность, окончательная подготовка рабочей поверхности, как правило в номинальный размер. Этот способ реализуется механической обработкой с дополнительной слесарной или сварочной операции при установке ДРД.

Основным видом ДРД является втулка. Которую проваривают или запрессовывают (напрессовывают) в основную деталь.

(2.3)

где р - контактное давление;- посадочный диаметр;- длина контакта;- коэффициент трения.

Контактное давление при запрессовки рассчитывается по следующей формуле:

(2.4)

где Td - величина натяга;1 - модуль Юнга для втулки;2 - модуль Юнга для втулки;

С1, С2 - коэффициенты зависящие от детали.

Недостатком данного метода восстановления является то, что он требует тщательной подготовки поверхностей, дополнительной детали, что приводит к увеличению себестоимости ремонта. Однако в узлах где происходит постоянный механический контакт без дополнительной смазки наблюдается повышенный износ, поэтому там целесообразно применять этот способ восстановления.

.3 Способ наплавки

Для восстановления изношенной поверхности под номинальный размер используют несколько способов нанесения покрытия [8], [9], [10]:

·   наплавка;

·   металлизация напылением;

·   напыление.

Для наплавки используется автоматическая наплавка под флюсом [11], автоматическая наплавка открытой дугой, а также вибродуговая автоматическая наплавка.

Среди автоматической наплавки под слоем флюса наибольшее распространение получили три технологии [12].

Первая разработана НИИАТ и ГосНИТИ допускает наплавку пружинной проволокой 2-го класса (ГОСТ 9389-80), которой соответствует приблизительно ЧП-80 ЧП-65Г или ЧП-68 под флюсом марки АН-348 с примесью 2,5% феррохрома и 2% графита. Технология не допускает термическую обработку после наплавки.

Вторая технология разработана Саратовским политехническим институтом. Она предусматривает наплавку проволокой ЧП-30ХГСА под флюсом АН-348 или проволокой [11] ЧП-40Х2Г2Г под флюсом АН-15М с использованием после наплавки нормализации, а в завершение закалки.

Технология разработанная НВО “Казавтотрастехника” предусматривает наплавку пружинной проволокой 2-го класса [12], например ЧП-65Г [11] под флюсом АН-348А с использованием после наплавки высокого отпуска.

Кроме вышесказанного существуют также технологии:

·   пружинной проволокой под керамическим флюсом АНК-18 без использования в конце термической обработки [11];

·   автоматическая многоэлектродная наплавка легированным сварочным электродом с использованием флюса и защитного газа [11];

·   автоматическая наплавка [11] валов из высокопрочного чугуна сварочной проволкой Св-08А с использованием ферромагнитной шихты и комплексного модификатора, порошка фтористого кальция, порошка алюминия, графита серебристого;

·   наплавка с использованием порошка, который содержит 61% железного порошка, 6% алюминия, 12% комплексного модификатора ЖКМК-3Г, 18% графита, 1% фтористого кальция [13].

Наплавка открытой дугой используется исключительно для чугунных деталей [11]. Технология допускает многослойную наплавку детали с высокопрочного чугуна электродом Св-08А с ферромагнитной порошковой присадкой, которая обеспечивает получение синтетического чугуна и отсутствие в зоне плавления сетки трещин.

Все методы наплавки имеют ряд преимуществ и недостатков.

При использовании процесса [8] металлизации выполняются три операции: подготовка поверхности, нанесение “сырого” слоя из порошкового материала и его запекания. Подготовка предусматривает нагревание детали в атмосфере водорода к температуре 650-6800С и последующую пескоструйную обработку. Нанесение “сырого” слоя в виде полувтулки переменного сечения, по разрезу изготовленных в специальных пресс-формах; исключает необходимость последующей обработки Давление, с которым полувтулки прижимаются к поверхности изделия, составляет 420-450 МПа. Детали с напрессованными на них оболочками загружаются в графитовые формы и засыпаются порошком оксида алюминия. Потом формы помещаются в печь беспрерывного действия, где на протяжении 20 мин при температуре 1100-111800С в среде углерода проходит прижигание оболочек.

Пористость такого покрытия составляет 4-6%. Твердость до 86 HRС. Шлак, который используется для запекания состоит из чугунной стружки (3,9% углерода) и железного порошка - 40%. Сопротивление усталости образцов диаметром рабочей части 8,5 мм с покрытием 0,75 мм в сравнении с образцами изготовленных из стали 45 равняется 98%.

Напыление, как и наплавка, имеет несколько вариантов:

газопламенное;

плазменное;

детонационное;

электродуговое.

На рисунке 2.2 представлен общий вид комплекса плазменного напыления. Основной недостаток методов напыления это низкая прочность сцепления покрытия с деталью, которая пока еще сдерживает их широкое применение.

Рисунок 2.2 - Комплекс плазменного напыления

Отличительная особенность методов напыления - отсутствие температурного действия [8] на материал детали. В связи с этим практически исключаются деформации детали.

Электродуговое напыление осуществляется аппаратами, в которых расплавление металла осуществляется электрической дугой, которая горит между двумя электродами, а распыление - струей сжатого воздуха [12]. Этот метод имеет ряд преимуществ, которые очень важны в наше время:

-      высокую производительность;

-        доступность источников энергии для процесса плавления электрода [10];

         высокую стабильность процесса распыления;

         простое и надежное оборудование;

         низкие требования к квалификации обслуживающего персонала;

         хорошая обрабатываемость детали;

         возможность механизации и автоматизации процесса.

Вместе с этим этот метод не получил надлежащего применения из-за низкого сцепление покрытия с основой, значительную пористость, а также низкие триботехнические характеристики покрытия [10]. Одним из направлений повышения качества восстановления деталей есть использования новых материалов, в том числе композиционных. Стойкие к износам композитные покрытия получают путем соединения в объеме покрытия с одним из материалов, в первую очередь, металла и керамики, т.е. на поверхности детали формируется рабочий слой, который представляет собой металлическую матрицу с включенными в нее частичками наполнителя. Не нужно также забывать, что триботехнические характеристики покрытия, а также сцепление в значительной мере можно увеличить, если правильно выбрать режимы напыления.

Отличительной особенностью этого метода восстановления есть нанесения двух слоев покрытия: первый наносится электродом 45 Si 34, второй (износоустойчивый)- электродом 10 Mn Cr Ti8.

.4 Гальванический способ нанесения покрытия

Данный способ восстановления реализуется в основном двумя видами наносимых металлов: хром, железо. Отсюда названия: хромирование и железнение. Из-за особенностей течения процесса нанесение покрытия технологически должна быть обеспечена толщина слоя для железнения не больше - 0,5 мм, для хромирования - 0,15 мм.

На качество покрытия влияет:

состав электролита;

режим работы ванны (плотность тока, температура электролита);

качество подготовки поверхности, что обеспечивает мелкодисперсность структуры покрытия и прочность сцепления с основным покрытием.

Качество сцепления обеспечивается близостью размеров кристаллических решеток детали и осаждаемого металла (расхождение не более 15%).

Для хромирования используется CrO3 (хромовый ангидрид). Его концентрация составляет от 150 г/литр до 400 г/литр:

концентрированная 300-400 г/литр;

универсальная 200-300 г/литр;

бедная 150-200 г/литр.

Для улучшения процесса добавляют 1% H2SO4 (по массе электролита).

Для железнения используется FeH2 (двухлористое железо). Его концентрация составляет 200-220 г/литр. Для улучшения процесса добавляют 1-2% соляной кислоты (по массе электролита).

Хромирование и железнение ведется в горячих ваннах >50 0C.

Технологический процесс хромирования и железнения содержит большой объем операций по подготовке поверхности под покрытие, которые включают:

1.      Механическая обработка (для восстановления правильной геометрической формы):

a.       Точение;

b.      Шлифование;.     Полирование до параметра Ra = 0.08

2.      Изоляция мест не подлежащих покрытию;

3.      монтаж детали на подвеске. Главное условие - эквидистантность, от поверхности катода - анода, т.е. анод должен по возможности повторять ту деталь которую необходимо покрыть;

.        загрузка детали в ванну для проведения электролитического обезжиривания;

.        анодное травление (декапирование);

.        осаждение;

.        промывка;

.        Окончательная механическая обработка (шлифование).

Припуск на механическую обработку для хромирования составляет 0,03-0,05 мм.

Припуск на механическую обработку для железнения составляет 0,15-0,25 мм.

3. Проектирование технологического процесса восстановления детали

3.1 Обоснование маршрута восстановления

В предыдущих главах проанализированы типичные дефекты, встречающиеся у цапфы во время дефектовки. Так же рассмотрены наиболее распространенные методы восстановления изношенных поверхностей.

Все дефекты, встречающиеся в цапфе условно можно разделить на две части: первые устраняются путем нанесения на изношенную поверхность металла с рядом последующих операций (точение, шлифование, нарезание резьбы). К таким дефектам относятся: износ поверхностей под подшипники, износ поверхности кольца под сальник, износ резьбы. Вторые устраняются путем замены втулок, к таким дефектам относятся: износ отверстия втулки под вилку наружной полуоси и износ поверхности упорной шайбы по толщине.

При рассмотрении способов нанесения металлов на изношенную поверхность, учитывая, что износ поверхности не превышает 0,2 мм, наиболее эффективным способом восстановления поверхности под подшипники будет железнение, с последующим шлифованием до нужного размера.

Износ поверхности кольца под сальник, из тех же соображений, восстановление производить тем же способом - железнением.

Для восстановления резьбы, учитывая характер дефекта и геометрической формы, необходимо использовать наплавку под флюсом. Для этого предварительно на токарном станке производится обтачивание старой резьбы после этого наплавка и нарезание новой резьбы.

3.2 Разработка плана операций и содержание технологического процесса восстановления детали

Согласно рекомендациям [17] составляем план операций технологического процесса, который состоит из следующих операций:

05 Слесарная: выпрессовать детали:

- 375-23004088 (втулка под вилку наружной полуоси), выдерживая l =57 мм, d =75.5 мм;

- 375-2304087 (опорная шайба) выдерживая l = 3,5 мм, d =98 мм;

Шлифовальная: шлифовать поверхности:

под подшипники выдерживая размеры l = 40 мм, d =119,7+0,1 мм;

под сальник l = 23,5-0,13 мм, d =136,5 min мм;

Железнение: железнить поверхности под подшипники и под сальник

Шлифовальная: шлифовать поверхности:

под подшипники выдерживая размеры l = 40 мм, d =120-0,0401-0,075 мм;

под сальник l = 23,5-0,13 мм, d =137-0,08 мм;

Слесарная: Запрессовать детали:

- 375-23004088 (втулка под вилку наружной полуоси), выдерживая l =57 мм, dн =75.5 мм, dвн =71,5+0,1 мм;

- 375-2304087 (опорная шайба) выдерживая l = 3,5 мм, d =98 мм;

Выход масляной канавки детали 375-2304088 должен быть обращен к детали 375-23040087

30 Токарная: расточить деталь 375-23004088 выдерживая размеры l =57 мм, d =72+0,1 мм;

35 Токарная: точить поверхность резьбы выдержав размер l =38,5 мм, d = 113-0,1 мм;

Наплавочная: наплавить поверхность резьбы выдержав размер =38,5 мм, d = 119 мм;

Токарная: точить поверхность выдерживая размеры l =38,5 мм, d = 115 мм;

Нарезать резьбу М115х2 -6g

Фрезерная: Фрезеровать паз выдерживая размеры l = 45 мм, b = 10 мм, h = 108,5 мм.

Контрольная: Произвести контроль всех операций.

.3 Разработка ТП, выбор оборудования, приспособлений и инструмента

Описание и выбор технологического оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента сведем в таблицу 3.1

Таблица 3.1 - Маршрут восстановления детали

Название оборудования и операции

Приспособление

Режущий инструмент

Измерительный инструмент

05

Слесарная Верстак слесарный

Оправка Молоток 7850-0053 ГОСТ 2310-77

Зубило ГОСТ 11418-75

-

10

Круглошлифовальная Круглошлифовальный 3А151

Хомут 04610-41

Шлифовальный круг 1-500х50х3051Н25А СМ1 ГОСТ 2427-75

Скоба 8118-0005 ГОСТ 2216-84

15

Железнение

Подвески


Штангенциркуль ШЦ-1- 125-0,1 ГОСТ 166-80

20

Круглошлифовальная Круглошлифовальный 3А151

Хомут 04610-41

Шлифовальный круг 1- 500х50х3051Н25А СМ1 ГОСТ 2427-75

Скоба 8118-0005 ГОСТ 2216-84

25

Круглошлифовальная Круглошлифовальный 3А151

Центра при станке

Шлифовальный круг  1-600х25х305 14А 25П СМ1-СМ2 5К5 ГОСТ 2424-75

Шаблон специальный Индикатор 44 10 кл.1 ГОСт 577-68 Штангенциркуль ШЦ-1- 125-0,1 ГОСТ 166-80

30

Слесарная Верстак слесарный

Оправка Специальное приспособлен


-

35

Токарно-винторезная Токарно-винторезный  16к20

Люнет неподвижный

Резец 2140-0058 Вк4 ГОСТ 18882-73

Нутромер 50-100 ГОСТ 4126-82

40

Контрольная




45

Токарно-винторезная Токарно-винторезный  16к20

Патрон  7100-0012 ГОСТ 2675-71

Резец проходной 2100-7059 Т15К6 ГОСТ 18878-73

Штангенциркуль ШЦ-1- 125-0,1 ГОСТ 166-80 Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75

50

Наплавочная




55

Токарно-винторезная Токарно-винторезный  16к20

Патрон  7100-0012 ГОСТ 2675-71

Резец проходной 2100-7059 Т15К6 ГОСТ 18878-73

Микрометр МК 125-1 ГОСТ 6507-78 Штангенциркуль ШЦ-1- 125-0,1 ГОСТ 166-80 Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75

55

Патрон  7100-0012 ГОСТ 2675-71

Резец резьбовой 2660-00036 Т15К6 ГОСТ 18878-73

Резьбовое кольцо-колибр М115х2-6g ГОСТ 9378-75

60

Технический контроль

-

-

Пробка М115х2-6g

65

Горизонтально-фрезерная Вертикально-фрезерный 6Н82

Делительная головка  УДГ-60 Патрон  7100-0012 ГОСТ 2675-71

Фреза  2240-0211 ГОСТ 3755-78

Штангенциркуль ШЦ-1- 125-0,1 ГОСТ 166-80

70

Слесарная Верстак слесарный

Тиски

Плашка разрезная М115х2 ГОСТ 9378-75

Пробка М115х2-6g

75

Контрольная




4. Расчет режимов резания

4.1 Расчет операции шлифование (010)

Операцию будем производить на кругло-шлифовальном станке 3А151. Обработка ведется кругом шлифовальный круг 1- 600х50х305 24А 16-ПСМ1 6к5 ГОСТ 2424-83.

1.      Глубина. Принимаем tР =0,02 мм.

2. Подача. Принимаем по станку s = 1,5 мм/об.

. Скорость резания, м/мин

 (4.1)

где Сv = 53 - коэффициент, учитывающий материал детали;

Т = 90 мин. - стойкость инструмента;, m, y - показатели степени, принимаемые согласно справочника;

К - общий поправочный коэффициент на скорость резания

К = К1 К2 К3, (4.2)

где К1 = 1 - коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;

К2 = 1 - коэффициент, учитывающий марку материала инструмента.

К3 = 3 - коэффициент, учитывающий затупление инструмента.

4. Рассчитать частоту вращения круга, об/мин

 (4.3)

Скорректируем рассчитанную величину по паспортным данным станка, в нашем случае nст =180 об/мин.

. Определяем скорость шлифования по станку, м/мин.

 (4.4)

6.      Определить крутящий момент при шлифовании, Нм

 (4.5)

где D - номинальный диаметр, мм;

Кр =1 - поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

См = 0,0270 - поправочный коэффициент;= 1.4;= 1.5.

7. Рассчитать мощность шлифования, кВт

 (4.6)

8. Определение допустимой мощности на шпинделе, кВт

 (4.7)

где = 0,9 - кпд станка по приводу

- мощность электродвигателя станка, кВт.

. Проверка режимов шлифования по мощности. При этом должно выполняться условие , в нашем случае 7,46 £ 8,1, то есть условие выполняется. Значит, процесс шлифования на заданном станке возможен.

10. Определение основного времени, мин

 (4.8)

где L - расчетная длина обработки, мм;= 80 мм

Нормирование технологического процесса, мин

 (4.9)

где  - основное (технологическое) время, мин.;

- вспомогательное время, мин.;

= 0,04( + ) - время организационного обслуживания, мин.;

= 0,06 ( + ) - время, которое затрачивается работником на дополнительный отдых и личные потребности.


.2 Расчет операции железнения (015)

Масса осажденного металла:

, (4.10)

где α - электрохимический эквивалент;- сила тока;

τ - время;

η - выход по току.

Принимаем α = 1,042; η = 0,8.

 (4.11)

 (4.12)

где Fпокр - площадь железнения;- диаметр заготовки;- ширина заготовки;- необходимая толщина металла.

Оптимальная толщина осажденного слоя за 1 час равна 0,04 мм

Приравняем формулы (4.10) и (4.11) и выразим τ.

 (4.13)

где - плотность тока, принимаем равную 10А/дм2


4.3 Расчет операции шлифование (020)

Операцию будем производить на кругло-шлифовальном станке 3А151. Обработка ведется кругом шлифовальный круг 1- 600х50х305 24А 16-ПСМ1 6к5 ГОСТ 2424-83.

2.      Глубина. Принимаем tР =0,1 мм.

2. Подача. Принимаем по станку s = 1,5 мм/об.

. Скорость резания, м/мин

 

где Сv = 53 - коэффициент, учитывающий материал детали;

Т = 90 мин. - стойкость инструмента;, m, y - показатели степени, принимаемые согласно справочника;

К - общий поправочный коэффициент на скорость резания

К = К1 К2 К3,

где К1 = 1 - коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;

К2 = 1 - коэффициент, учитывающий марку материала инструмента.

К3 = 3 - коэффициент, учитывающий затупление инструмента.

4. Рассчитать частоту вращения круга, об/мин

 

Скорректируем рассчитанную величину по паспортным данным станка, в нашем случае nст =180об/мин.

. Определяем скорость шлифования по станку, м/мин.

 

7.      Определить крутящий момент при шлифовании, Нм

 

где D - номинальный диаметр, мм;

Кр =1 - поправочный коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

См = 0,0270 - поправочный коэффициент;= 1.4;= 1.5.

7. Рассчитать мощность шлифования, кВт

 

8. Определение допустимой мощности на шпинделе, кВт

 

где = 0,9 - кпд станка по приводу

- мощность электродвигателя станка, кВт.

. Проверка режимов шлифования по мощности. При этом должно выполняться условие , в нашем случае 7,46 £ 8,1, то есть условие выполняется. Значит, процесс шлифования на заданном станке возможен.

10. Определение основного времени, мин

 

где L - расчетная длина обработки, мм;= 80 мм

Нормирование технологического процесса, мин


где  - основное (технологическое) время, мин.;

- вспомогательное время, мин.;

= 0,04( + ) - время организационного обслуживания, мин.;

= 0,06 ( + ) - время, которое затрачивается работником на дополнительный отдых и личные потребности.


4.4 Расчет операции запрессовки

Усилие запрессовки определяется по формуле, кН [17, с. 69]

=f n d L p, (4.14)

где f - коэффициент трения. Согласно [17, с. 69] принимаем f=0,12.- диаметр контактирующих поверхностей, мм. Согласно [17, с. 69]=dВО+2d, (4.15)

где dВО - верхнее предельное отклонение отремонтированной детали, мм.ВО=0,008 мм.

δ - толщина кольца, мм [17, с. 69]

,(4.16)

,(4.17)

где [σ] - допустимое напряжение для материала втулки - сталь 40. [σ] =250 МПа.

sТ - граница текучести для материала втулки. sТ=520МПа.

По формуле (4.17) n=2.1.

р - удельное контактное давление, МПа

, (4.18)

где Δ - максимальный расчетный натяг, Δ=133 мкм.

С1 и С2 - коэффициенты охватывающей и охватываемой детали.

Согласно [17, с. 70]

, (4.19)

, (4.20)

где d0 - диаметр отверстия охватываемой детали, мм. d0=120 мм.- внешний диаметр охватывающей детали, мм. D=137 мм.

m1 и m2 - коэффициенты Пуассона для охватывающей и охватываемой детали. Принимаем m1=m2=0,2.

Е1 и Е2 - модули упругости охватывающей и охватываемой детали. Принимаем Е12=2,05×106 МПа.

Согласно формуле (4.19) и (4.20) имеем С1=2,62; С2=1,6.

Согласно формуле (4.18) р=108 МПа.

Согласно формуле (4.16) δ=22,4 мм.

По формуле (4.15) d=119,808 мм.

Усилие запрессовки, формула (4.14)=170,4 кН.

Техническая норма времени, формула

 (4.21)

Согласно [17, с. 346] принимаем:0=1,7 мин; tВУ =1,5 мин; t =0 мин; t орм=6 мин; TПЗ=3 мин, tШК=9,2 мин.

.5 Расчет токарной операции

Черновое растачивание посадочного места во втулке под вилку полуоси будет происходить на следующих режимах:

Глубина резания

Согласно [17, с. 342] принимаем t=1,5 мм.

Подача

Согласно [17, с. 342] принимаем S=0,11 мм/об.

Скорость резания [17, с. 342], м/мин

,(4.22)

где Т - среднее значение стойкости при одноинструментальной обработке, мин. Согласно [17, с. 342] принимаем Т=60 мин.V - коэффициент, значение которого принимаем согласно [17, с. 342] CV=420.V-коэффициент, который определяется перемножением коэффициентов согласно [17, с. 313]

V=Kmv ×Kuv× Kjv ×Krv ×Knv,(4.23)

где Kmv - коэффициент, который учитывает влияние материала заготовки. Согласно [17, с. 344]

KmvГ ,(4.24)

где КГ - коэффициент, который согласно [17, с. 344] принимаем КГ=1.- показатель степени. Учитывая [17, с. 344] принимаем n =1.

sВ - граница прочности при растяжении, МПа. Принимаем sВ =1160 МПа [18, с. 285].

По формуле (4.3) Kmv=0,647.

Kuv- коэффициент, который учитывает влияние материала инструмента на скорость резания. Принимаем Kuv=1,15 [17, с. 343]. jv и Krv - коэффициенты, которые учитывают влияние параметров резца на скорость резания. Согласно [17, с. 343] принимаем Kjv =1,2; Krv=1,0.

Knv-коэффициент, который учитывает материал поверхности заготовки. Согласно [17, с. 345] принимаем Knv=1,0.

По формуле (4.2) КV=0.893.

Составляющая силы резания находится по формуле, кН

Z=10CP tx Sy Vn Kp,(4.25)

где - CP - постоянная для расчетных условий обработки. Учитывая [17, с. 343] х=1,0; в=0,75; n=0,15.p - поправочный коэффициент

pmp Kjp Kgp Klp Krp, (4.26)

где Кmp - коэффициент который учитывает влияние обрабатываемого материала на силу резания. Согласно [17, с. 348]

Кmp= ,(4.27)

при n=0,75 и sВ=1160 МПа.

Согласно формуле (4.6) Кmp= 1,39.

Кmp, Kjp, Kgp, Klp, Krp - поправочные коэффициенты которые учитывают влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющую силы резания PZ. Учитывая рекомендации [17, с. 343] принимаем Kjp=1,08; Kgp=1,0; Klp=1,0; Krp=1,0.

По формуле (4.5) КР=1,5.

Согласно формуле (4.4) PZ=3,8 кН.

Мощность резания, кВт [17, с. 342]

, (4.28)

Согласно формуле (4.7) N=15,05 кВт.

Техническая норма времени, мин [17, с. 341]

,(4.29)

где t0 - основное (машинное) время, мин.

Согласно [17, с. 341]

, (4.30)

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм.=57 мм;

в - величина врезания и выхода инструмента, мм. Согласно [17, с. 342]

в=в123, (4.31)

где в1 - величина врезания резца, мм.

, (4.32)

где j - главный угол резца в плане, град.

Принимаем согласно [17, с. 342] j=300.

Согласно зависимости в1=1,73 мм.

в2 - вход резца при обтягивании, мм

Согласно [17, с. 346] в2=2,5 мм.

в3 - снятие пробной стружки, мм.

Согласно [17, с. 348] в3=2,5 мм.

По формуле (4.31) в=6,73 мм.- количество оборотов детали, мин-1.

Согласно [17, с. 345] следует из скорости резания; n=1093 мин-1.

і - число ходов. Принимаем і=1.

Согласно формуле t0=0,33 мин.ВУ - вспомогательное время на снятие и установку детали, мин.

Согласно [17, с. 346] tВУ=1 мин.ВП - вспомогательное время связанное с переходом, мин.. Согласно [17, с. 346] tВП=0 мин.орм - время обслуживания рабочего места, мин.. Согласно [17, с. 346] tорм=0,15 мин.

Тпз - подготовительно - заключительное время, мин. Согласно [17, с. 346] Тпз=8 мин.- количество деталей в партии, шт.

Согласно [17, с. 346]

, (4.33)

где NZ - годовой объем выпуска, шт.

Принимаем NZ=3000 шт.- количество дней запаса.

Принимаем 7 дней [17, с. 346].P - количество рабочих дней в году, DP=253 дня.

По формуле Z=276 шт.

Согласно формуле tШК=1,36 мин.

4.6 Наплавочная операция (050)

Наплавку производим проволокой ø 1,2 мм Нп - 30ХГСА по ГОСТ 10543-82 под флюсом

) Сила сварочного тока определяется из соотношения

= 0.785 d2·Da (4.34)

где d - диаметр электродной проволоки в мм; принят d = 1,2мм;- плотность тока, А/мм2; согласно [3] принято Da = 100 А/мм2

J = 0.785 · 1,22 · 100 = 113 А;= 20…22В

) Массу расплавленного металла определим по формуле [3]

,(4.35)

где Ln-коэффициент наплавки, г/Ач;

согласно [3] принимаем Ln=12 г/Ач

г/мин

) Скорость наплавки найдем по формуле

(4.35)

где Vnp - скорость подачи проволоки, м/мин; согласно [3] Vnp-=2,5 м/мин;

К- коэффициент перехода металла на наплавленную поверхность; согласно [3] К=0.85;коэффициент неполноты направляемого слоя; а=0,80 [1]толщина наплавленного слоя, мм; t =22,5 мм;подача наплавки, мм;

мм

 м/мин

4)  Определяем основное время


где L - длина наплавки, мм; L=38,5 мм;- число переходов; примем i=1;

мин

4.7 Расчет токарной операции (нарезание резьбы 055)

. Подача s с учетом того, что шаг резьбы у нас 2 мм примем равную s = 2 мм/об.

. Скорость резания v при черновом резьбонарезании рассчитывают по эмпирической формуле

 

Значения коэффициентов и показателей степени принимаем из таблицы, а общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

 

где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

 - коэффициент, учитывающий материал инструмента, отсюда получим

Период стойкости Т = 30 - 70 минут

3. Рассчитать частоту вращения шпинделя

;

Скорректируем рассчитанную величину по паспортным данным станка, в нашем случае nд = 500 мин-1. После определяем действительную скорость резания

 

. Рассчитать главную составляющую силы резания (тангенциальная сила резания)

,

Постоянная СР и показатели степени для конкретных условий обработки принимаем согласно таблице в справочнике, поправочный коэффициент КР представляет собой произведение ряда коэффициентов (), учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов приведены в таблицах справочника

.

. Рассчитать мощность резания

,

. Определение допустимой мощности на шпинделе

 

где = 0,9 - кпд станка по приводу;

- мощность электродвигателя станка, кВт.

. Проверка режимов резания по мощности. При этом должно выполняться условие , в нашем случае 3,877 £ 17,871, то есть условие выполняется. Значит, процесс резания на заданном станке возможен.

4.8 Фрезерная операция (065)

Обработку паза выполняем на горизонтально-фрезерном станке 6Н82 дисковой фрезой ø100мм с числом зубьев Z=20. t=6,5 мм.

1)      Подачу на один зуб устанавливаем по табл. 60 [3] Sz=0,05 мм/зуб. Тогда подача на один оборот фрезы

мм/об

2)           Скорость резания вычисляется по формуле [3]

; (4.36)

где D - диаметр фрезы, мм; D=100 мм;период стойкости фрезы, мин; для фрезы из быстрорежущей стали T=240 мин;ширина фрезерования, мм; B=10 мм

м/мин

3)           Частота вращения фрезы

мин-1

По паспортным данным станка ближайшее значение n=75 мин-1

Тогда фактическая скорость резанияф=15,7 м/мин

4)           Мощность расходуемая на резание [3]

,(4.37)

кВт

Мощность электродвигателя станка Nст.=3,5 кВт. Следовательно условие Nст. > Nр. выполняется.

5)           Определяем основное время

;(4.38)

где L- общая длина резания, мм;

;(4.39)

где l - длина резания, мм; берется из рабочего чертежа детали l=26 мм;1 - длина врезания, мм; из выражения

;(4.40)

2 - перебег фрезы, мм; он равен 2…5 мм, принимаем l2=3 мм

мм

мин

5. Разработка приспособлений

.1 Стенд для сборки цапфы поворотной

Цапфа поворотная представляет собой массивную деталь, у которой отсутствуют базовые плоскости. Поэтому при сборке цапфы поворотной возникают трудности с ее фиксацией. Для повышения качества выполнения работ, ускорения выполнения сборочных операций и удобства работы необходимо разработать специальный стенд для сборки цапфы поворотной.

Стенд должен фиксировать цапфу поворотную по наружной цилиндрической поверхности, по краям которой устанавливаются колесные подшипники. Конструкция стенда должна обеспечивать горизонтальное и вертикальное расположение цапфы.

Общая схема стенда представлена на рисунке 5.1

Для размещения стенда на полу сборочного участка и установки цапфы на уровень, удобный для выполнения сборочных операций разработан каркас 1. Каркас представляет собой сварную конструкцию, выполненную из уголков и швеллеров. К каркасу приварены разъемные корпуса подшипников скольжения 11, которые закрываются верхними крышками подшипников 10. В корпусах установлены бронзовые втулки 12. С наружной стороны корпуса закрыты крышками 13. Для смазки подшипников в верхних крышках установлены пресс-масленки 26. Во втулки подшипников устанавливается основная ось приспособления 3. К этой оси на цилиндрических штифтах крепится полоз 4. Также к оси через призматическую шпонку 33 крепится кольцо стопора 9. В кольце стопора имеются три прорези, позволяющие неподвижно фиксировать ось 3 в трех положениях. В прорези входит плоскими лысками верхняя часть штока 16. Шток 16 постоянно находится в верхнем положении под воздействием цилиндрической пружиной 17. Вниз ход штока ограничивается длиной паза, в который входит ограничительный

Рисунок 5.1 - Стенд для сборки винт 19.

Шток может перемещаться только в вертикальном направлении, т.к. он движется в направляющих втулках 18. В нижнее отверстие штока вставлена тяга 20. Эта тяга соединяет шток 16 с педалью 2. Педаль может поворачиваться на оси 23, которая фиксируется кольцом запорным 24. Нажимая на педаль 2 слесарь-сборщик освобождает кольцо 9 от фиксации штоком 16, что позволяет свободно вращать ось 3 до фиксации ее в другом установленном положении.

В полозе 4 установлены неподвижная губка 6 и подвижная губка 7. Эти губки соединены между собой с помощью ходового винта 5. Ходовая резьба винта 5 входит в специальную гайку 8, прикрепленную винтами 28 к неподвижной губке 6. Ходовой винт 5 вращается рукояткой 22.

Вращая рукоятку 22, слесарь сборщик может фиксировать или освобождать цапфу поворотную между неподвижной губкой 6 и подвижной губкой 7.

Для предотвращения появления вмятин на цилиндрической поверхности цапфы поворотной к губкам 6 7 с помощью винтов 30 прикреплены четыре планки 21. Эти планки выполнены из полиэтилена толщиной 6…8 мм.

Данный стенд позволяет надежно фиксировать в удобном для проведения сборочных операций положениях цапфу поворотную.

.2 Подвеска для железнения цапфы поворотной

Для обеспечения высокого качества нанесения гальванических покрытий необходимо строгое соблюдение технологических процессов и режимов. Это относится к конструкции гальванических ванн, правильному подбору состава электролита, поддерживанию электрических параметров процесса, температурного режима, химической концентрации компонентов и ряда других факторов.

Для проведения гальванических работ со сложными по форме деталями необходимо правильное размещение катодов относительно поверхности, на которой осуществляется осаждение металла. Поэтому, при выполнении серийных работ над одними и теми же деталями целесообразно для каждой детали применять специализированную подвеску. Тогда перемещение детали на подвеске из ванны в ванну, в соответствии с технологическим процессом, позволяет поддерживать неизменными геометрические параметры взаимного расположения детали и катода.

Для восстановления геометрических размеров, цапфа поворотная переднего моста автомобиля Урал-4320 подвергается гальваническому железнению. Эта деталь является массивной, что предполагает применение грузоподъемных механизмов для переноса детали по ваннам согласно процессу железнения.

Ввиду того, что восстановлению подлежит наружная цилиндрическая поверхность, на которой размещаются подшипники качения, а на резьбовая поверхность не должна подвергаться железнению, то размещение детали в гальванической ванне должно быть вертикальным. При этом деталь должна погружаться в электролиты только до необходимого уровня гальваничесакой обработки.

Исходя из этого, крепление делали к подвеске можно осуществлять с помощью имеющейся резьбовой поверхности. Поэтому же резьбовому соединению можно осуществлять и подвод электрического тока.

Основание подвески 5 (рис. 5.2) представляет собой текстолитовый круг Ø 320 мм и толщиной 25 мм. В нем просверлено ряд отверстий для размещения крепежных деталей. С помощью 3-х стоек 7, соосно центру основания закрепляется гайка 10, в которую вкручивается восстанавливаемая цапфа поворотная. Для предотвращения случайных замыканий на стойки надеты поливинилхлоридные трубки 9. Подвод тока осуществляется с помощью железных шин, выполненных из полосы магоуглеродистой стали. С помощью болта 13 к основанию крепится медный крюк 4 для соединения с анодной шиной гальванической установки. Этот же болт является проводником, для электрического соединения крюка 4 с анодной шиной 2.

Катодом является отрезок трубы 3 из малоуглеродистой стали. С одной стороны к нему приварены 3 цилиндрические бонки, в которые вкручиваются 3 катодные стойки 6. Эти стойки также выполнены из малоуглеродистой стали и защищены от случайных электрических замыканий диэлектрическими поливинилхлоридными трубками 8. С нижней стороны основания стойки соединены электрически с помощью плоских катодных шин 1, выполненных из малоуглеродистой стали. К стойке, расположенной диаметрально противоположно анодному крюку крепится аналогичный медный анодный крюк 4. При выполнении операций гальванического процесса крепление подвески вместе с восстанавливаемой деталью осуществляется на токонесущих шинах гальванической установки с помощью анодного и катодного крюков 4.

Для перемещения с помощью тельфера детали вместе с подвеской по гальваническим ваннам в соответствии с технологическим процессом, на основании 5 диаметрально противоположно и перпендикулярно токонесущим крюкам 4 размещены грузовые крюки 11. Эти крюки выполнены из низкоуглеродистой стали и соединены с основанием болтами 12, гайками 14, через шайбы 15.

Рисунок 5.2 - Подвеска для железнения

При сборке приспособления необходимо обеспечить соосность гайки 10 и катода 3, т.к. любое отклонение равномерного расстояния между цилиндрическими поверхностями цапфы поворотной и катода приведет изменению плотности тока и неравномерности отложения гальванического покрытия.

После сборки подвески ее необходимо обезжирить с помощью моющих средств и промыть вначале в водопроводной воде, а затем в дисцилированной воде.

.3 Расчет приспособления для запрессовки втулки и опорного кольца подшипников скольжения валов шарнира равных угловых скоростей

Конструктивные решения при разработке приспособления для запрессовки

Центровка приспособления (рис. 5.3) осуществляется по внутренней сферической поверхности. Поэтому, на штоковую крышку цилиндра устанавливается направляющая центрирующая коническая втулка с упорной поверхностью для запрессовки упорной шайбы и втулки.

Рисунок 5.3 - Приспособление для запрессовки втулки

Проектировочный силовой расчет прессового приспособления.

Конструкция шаровых опор управляемого моста не позволяет применить стандартное прессовое оборудование для выполнения данной технологической операции. Поэтому необходимо разработать специальное нестандартное приспособление.

Исходные данные для расчета приспособления для запрессовки втулок подшипников скольжения:

·          Рабочий ход осуществляется при втягивании штока

·        Минимальное усилие запрессовки - 3000 Н,

·        Необходимый рабочих ход - 130 мм,

Исходя из усилия запрессовки, габаритов деталей и энергосилового обеспечения участка сборки, в качестве рабочего тела выбирается сжатый воздух. Минимальное гарантированное давление воздуха на участке - 400 кПа, номинальное давление воздуха - 600 кПа, максимально возможное давление - 700 кПа.

Находим необходимые предварительные характеристики пневмоцилиндра.

Необходимая активная площадь поршня находится по зависимости:

 (5.1)

что составляет 0,0075 м2 или соответственно 75 см2.

Находим наружный диаметр цилиндра исходя из определения площади кольца:

 (5.2)

после преобразований получаем:

 (5.3)

Исходя из конструктивных и габаритных возможностей принимаем диаметр штока поршня = 20 мм.

Подставив выбранные исходные данные, получим м или округлив соответственно - 100 мм.

Выбираем стандартный диаметр для основных элементов цилиндра Ц-100.

Максимально возможное усилие, развиваемое цилиндром, составит:

 (5.4)

после подстановки получим -  Н.


Общий вид приспособления представлен на рисунке 5.4

Расчет усилия закрепления

При фрезеровании паза под действием сил резания есть опасность проворачивания детали (сила PZ) или опрокидывания ее (сила PЦ).

Рисунок 5.4 - Приспособление для фиксирования изделия

Чтобы деталь была неподвижной при обработке, необходимо соблюдение условий.

;(5.5)

;(5.6)

где k - коэффициент запаса усилия закрепления; (k=1,5…3,0);1,f2,f3 - коэффициенты трения; f=0,1…0,15;

d́ - диаметр цапфы, мм; d́=120 мм;- плечо силы PZ при врезании фрезы, мм; r=20 мм.

Для облегчения расчетов будем считать, что

;

;

тогда выражение (5.6) примет вид

;(5.7)

Н

Зажимное усиление Q=2Q=2729,6 H

Исходное усилие, обеспечивающее необходимое усилие закрепления, определим по формуле

;(5.8)

где Q - зажимное усилие, H;- плечо, на котором прилагается исходное усилие, мм; l=150 мм;H - наружный диаметр опорного торца винта или гайки, мм; DH=24 мм;- диаметр резьбы винта, мм; d=8 мм.

Подставив в формулу (5.8) данные получим

РН=28,4Н.

6. Расчет механического участка

.1 Обоснование производственной программы ремонта

В наше время на Украине затруднительное экономическое положение и поэтому на большой годовой объем ремонта рассчитывать не приходится. Много автодорожных организаций и предприятий не имеют достаточно средств на покупку дорогой современной дорожной техники, а также новой производства ближнего зарубежья. поэтому эксплуатируют устаревшую. Принимаем годовой объем ремонта 3000 единиц.

.2 Определение типа производства и расчет трудоемкости по видам работ

В соответствии с ОНТП 02-86 принимаем для производственного участка следующий режим работы: пятидневная рабочая неделя с двумя выходными днями, продолжительность которой 41 час, количество рабочих дней в году - 253, количество смен - 2.

Годовой фонд времени работы оборудования и рабочего выбираем по табл. 3,4,5 [6].

Фно=4140 ч - номинальный годовой фонд рабочего оборудования.

Фнр=2070 ч - номинальный годовой фонд работы рабочего.

Действительный годовой фонд времени работы рабочего: продолжительность отпусков - 18 дней, потери от номинального фонда - 11%, Фдр=1840 ч.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования: потери от номинального фонда - 3%, Фдо=4026 ч (для станков металлорежущих 1 - 30-й категории ремонтной сложности).

6.3 Расчет количества основного оборудования

К основному оборудованию относится оборудование, предназначенное для выполнения технологических операций, определяющих функциональное назначения основного производства. Для расчета основного оборудования по каждой технологической операции главным исходным параметром является величина годовой трудоемкости технологической операции.

,(6.1)

где Тр.к. - трудоемкость годовой программы по данному виду работ, чел ч;

Фд.в - действительный годовой фонд времени оборудования, ч. Принимаем Фд. в=2030 ч.

Количество токарных станков=1,6. Принимаем n=2,0.

Количество круглошлифовальных станков =4,8. Принимаем n=5,0.

Количество фрезерных станков =0,6. Принимаем n=1.

Количество слесарных станков=1,3. Принимаем n=2,0.

Согласно полученного количества оборудования определяем коэффициент загрузки оборудования по формуле

,(6.2)

где Пр - расчетное количество оборудования, шт.;

Пп - принятое количество оборудования, шт.

По формуле (6.2) определяем

Коэффициент загрузки токарных станков

Кз=0,8

Коэффициент загрузки круглошлифовальных станков

Кз=0,96

.4 Определение количества рабочих

Определение численности рабочих проводим согласно [21, с.13] с учетом односменного режима работы предприятия.

Количество основных рабочих по профессиям определяется по формуле

,(6.3)

где Фдр - действительный годовой фонд рабочего времени, ч;

h - коэффициент многостаночного оборудования. Принимаем h=2.

По формуле (6.3) определяем:

Количество слесарей=4,7. Принимаем m=8.

Количество токарей=0,8. Принимаем m=2.

Количество шлифовщиков=5,2. Принимаем m=7.

6.5 Расчет площади участка

Согласно [21, с. 14] площадь участка, м2 определяется по формуле

=m×f,(6.4)

где m - количество производственных рабочих, чел.

Принимаем как 60% от общего количества рабочих m=17.-удельная площадь на одного производственного рабочего. Принимаем f=25 м2.

По формуле (4.5) F=425 м2.

Во время графических построений окончательно принимаем площадь участка F=648 м2.

7. Охрана труда и окружающей среды

Охрана труда - это система правовых, социальных, экономических, организационно-технических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение здоровья и трудоспособности человека в процессе работы.

Закон Украины об охране работы определяет основные положения по реализации конституционного права граждан на охрану их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности, регулирует участием соответствующих государственных органов отношения между владельцами предприятия или организации или уполномоченным органом и рабочим, вопроса безопасности, гигиены работы и производственной санитарии среды и устанавливает единый порядок организации охраны труда в Украине.

Техника безопасности определена как система организационных мероприятий и технических средств, которая предупреждает влияние на рабочих основных факторов, а производственная санитария - как система организационных технических средств, которые предупреждают или уменьшают влияние на рабочих вредных производственных факторов.

Пожарная безопасность - это такое состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае возникновения предупреждается ее опасное влияние на здоровье людей и обеспечивается защита материальных ценностей.

Правила и нормы по охране труда направлены на выполнение трудового законодательства Украины. По своему действию правила по охране труда разделяются на единые, межотраслевые и отраслевые. Единые распространяются на все области, межотраслевые охватывают несколько областей промышленности.

Для комплексного решения обеспечения безопасных условий труда в Украине действует система стандартов по безопасности труда, которая включает в себя правила и нормы, организационно-методические документы по охране труда, а также стандарты и нормы по видам опасных и вредных производственных факторов. Кроме государственных стандартов, важными документами являются “Строительные нормы и правила”, “Стандартные нормы проектирования промышленных предприятий”, “Правила постройки и безопасной эксплуатации различного оборудования”. Согласно законодательству, на всех предприятиях, организациях, учреждениях создают здоровые и безопасные условия труда, за обеспечение которых отвечает администрация этих учреждений. Администрация должна применять современные средства техники безопасности, которые предупреждают производственный травматизм, и обеспечивают санитарно-гигиенические условия, что предупреждают возникновение профессиональных заболеваний у рабочих и служащих.

Согласно основам законодательства о труде, надзор и контроль за соблюдением закона об охране труда осуществляют: законодательно уполномоченные на это органы и инспекции, которые не зависят в своей деятельности от администрации предприятия, и от их вышестоящих органов профсоюза, а также техническая и правовая инспекция труда, которая находится в их ведении.

.1 Техника безопасности

.1.1 Техника безопасности во время механической обработки деталей на металлорежущих станках

К самостоятельной работе на станках допускаются лица, которые прошли медицинский обзор, инструктаж по технике безопасности на рабочем месте. Во время работы на механических участках, рабочих местах, где расположены станки, выполняются следующие требования:

-      производить только ту работу, к которой допущены администрацией, и только на тех станках, к которым допущены;

-        запрещается производить работы на неисправных станках, а также на станках с неисправными или плохо закрепленными ограждениями;

         для снятия, установки деталей или заготовок массой более 20 кг использовать подъемно-транспортные механизмы, оборудованные специальными приспособлениями (захватами);

-        не опираться на станок во время работы и не разрешать делать этого другим;

         о всех неисправностях, которые замечены во время работы доложить мастеру, не устранять неисправности самостоятельно, если это не входит в обязанности рабочего;

         придерживаться правил безопасности во время перемещения по территории участка, пользоваться установленными проходами и переходами.

Специальные требования:

-      прежде чем приступить к работе надеть спецодежду так, чтобы она не имела свободно развивающихся концов;

-        рабочее место и помещение всегда поддерживается в чистоте и не загромождается изделиями и материалами;

         перед началом работы проверить исправность крепления оградительных средств, которые отделяют рабочего от опасных частей станка, средств заземления оборудования;

         проверить, чтобы шум станка при работе на холостом ходу не превышал допустимого значения;

         отрегулировать местное освещение таким образом, чтобы рабочая зона была достаточно освещена, и свет не ослеплял глаза.

Во время работы:

-      не удалять стружку руками и инструментом, пользоваться только крюками и щетками;

-        не измерять размер детали во время ее вращения, отвести суппорт на безопасное расстояние и дождаться полной остановки станка;

         во время работы станка не подтягивать болты, гайки и другие соединяющие детали;

         следить за правильной установкой режущего инструмента;

         не останавливать шпиндель рукой;

         обязательно остановить станок, если возникла необходимость оставить рабочее место, даже на короткое время, по разным обстоятельствам;

-        по окончанию работы выключить станок и электродвигатель;

         навести порядок на рабочем месте, собрать инструмент и приспособления;

         проверить металлоотходы на наличие в них тряпок и других предметов, и собрать их;

         вымыть руки теплой водой с мылом.

Работа на разных металлорежущих станках имеет свои дополнительные особенности, которые нужно выполнять согласно инструкции эксплуатации, для защиты от травм.

.1.2 Техника безопасности во время проведения гальванических работ

Защита черных металлов от коррозии имеет огромное экономическое и техническое значение. Изделия, покрытые цветными металлами и металлическими окислами (никелирование, хромирование и т. д.), обладают более длительным сроком службы.

Технологические операции, проводимые в гальванических цехах, основаны на химических и электрохимических процессах с применением постоянного тока большой мощности.

Технологический процесс покрытия состоит из трех основных операций:

подготовительной при помощи механических, химических или электрохимических средств;

электрического покрытия - хромирование, цинкование, никелирование, меднение, кадмирование, оксидирование и т.д.;

окончательной обработки после покрытия методом полирования, пропитки и глянцевания.

Гальваническое отделение, с точки зрения техники безопасности и производственной санитарии, является одним из самых вредных отделений на авторемонтном предприятии вследствие того, что технологический процесс протекает с образованием большого количества вредных для здоровья работающего выделений (паров, газов, пыли и избыточной влажности). Поэтому при проектировании авторемонтных заводов необходимо обращать особое внимание на выбор места для отделения, типа помещения, площади помещения, оборудования, отопления и вентиляции.

При организации, гальванических отделений в целях создания безопасных условий труда требуется обеспечить:

выделение площади, достаточной для нормальной расстановки технологического оборудования, вентиляционных установок и вспомогательного оборудования. Площадь гальванического отделения определяют, умножая площадь, занятую оборудованием на каждом участке, на коэффициент, учитывающий проходы и проезды: для гальванического участка 4,0-4,5, для участка полировки 3,5-4,0 и для машинного отделения (генераторная) 3,0-3,5;

размещение гальванического отделения у наружной стены производственного корпуса с большим коэффициентом естественной освещенности.

Наиболее рациональной, с точки зрения техники безопасности, считается прямоугольная форма помещения с отношением сторон 1 : 2,5 или 1 : 3. Преимуществом такой формы в сравнении с другими является то, что основной производственный участок будет расположен в середине помещения, а ее вспомогательные участки - по торцам.

Технологический процесс при гальваническом покрытии связан с использованием кислот и щелочей, поэтому требуется устройство кислото- и щелочестойких полов. Основание пола выполняют из щебня и бетона. Бетонный слой делают из кислото- и щелочестойкого цемента с прослойками рубероида и битуминоля. Верхнюю часть пола покрывают керамическими плитками на специальной кислотостойкой мастике. Для стока воды пол должен иметь уклон 1:200 в сторону сливных устройств.

В гальваническом отделении воду, пар, электричество и сжатый воздух используют в небольшом количестве. В связи с этим для нормальной работы требуется устройство стоков для отвода промывных вод и отработанных растворов. Все эти коммуникации обычно устраивают под полом в каналах, укрытых сверху железобетонными или железными плитами. Учитывая это, гальваническое отделение необходимо располагать на первом этаже, а не в подвале или в верхних этажах.

Нормальной высотой помещения считается высота 5 м исходя из обеспечения достаточной кубатуры и устройства верхних транспортных средств. Стены на высоту 2 м от пола выкладывают керамическими или стеклянными плитками.

При выполнении работ в гальваническом отделении из ванн выделяются пары кислот, щелочей и влаги, а от полировальных и зачистных станков распространяется абразивная пыль. Для создания нормальных условий работы необходимо устройство мощной приточно-вытяжной вентиляции и отдельных местных бортовых отсосов.

Обезжиривание проводится для удаления с поверхностей изделий жиров и осуществляется химическим или электрохимическим способами. Для обезжиривания используют органические и неорганические растворители. В большинстве случаев на авторемонтных заводах обезжиривание выполняют с применением керосина и бензина, что считается вредным процессом для организма человека, а также небезопасным в пожарном отношении. Из числа неорганических соединений наибольшее применение нашли едкие кали, венская известь, мыло (жидкое), едкий натр.

Процесс травления является одним из самых вредных процессов в гальваническом отделении ввиду того, что травление сопровождается выделением «полых капелек» пузырьков водорода, заключенных в оболочку кислоты, образующих над поверхностью ванн «травильный туман».

Для создания безвредных условий труда в травильном отделении должна быть предусмотрена мощная бортовая вентиляция. При устройстве бортовых отсосов скорость движения воздуха в щелях отсоса должна быть не менее 9-10 м/с, а в рабочих проемах вентиляционных шкафов 1,5 м/с.

Помещение травильных ванн должно иметь эффективную общеобменную механическую вентиляцию. Вентиляция должна обеспечить подачу приточного воздуха как в рабочую зону на высоте 1,3-1,8 м от пола, так и в верхнюю зону помещения.

Для создания безвредных условий труда травильные ванны должны быть установлены на высоте не менее 750 мм от уровня пола.

Во избежание ожогов кислотой загрузка и выгрузка деталей из ванн должны быть механизированы.

Рабочие, занятые приготовлением кислотных растворов, обязаны работать в спецодежде, спецобуви и с использованием средств защиты глаз и открытых частей тела.

Рабочие должны быть проинструктированы о том, что: емкости с кислотой следует открывать постепенно и осторожно. При переливании кислоты из бутылки в ванну на горлышко бутылки необходимо надевать насадки, предотвращающие разбрызгивание кислоты. Нельзя допускать попадания азотной кислоты на стружки, опилки и т. п.

Для защиты изделий от атмосферной коррозии в промышленности применяют кадмирование, которое осуществляется в щелочных или в цианисто-щелочных электролитах.

В процессе кадмирования у рабочих может возникнуть заболевание лихорадкой от окислов кадмия. Пары цианистых соединений весьма токсичны. Требуется строгое соблюдение правил обращения с цианистыми солями. Ванны должны иметь бортовые отсосы.

Никелирование проводится чаще всего в ванных. В качестве электролитов применяют сернокислый никель, хлористый никель, борную кислоту.

Оборудование (барабаны, ванны), используемое при никелировании, изготавливают из керамики, фарфора, листового железа, футерованного винипластом.

При продолжительной работе, несоблюдении правил техники безопасности и пренебрежении личными мерами защиты у рабочих-никелировщиков могут возникнуть профессиональные заболевания - трудноизлечимые экземы и дерматиты. Профессиональные заболевания являются результатом воздействия на кожный покров солей никеля. К работе в гальваническом отделении не допускаются лица, склонные к кожным заболеваниям.

Электролитическое хромирование осуществляется в ванных. Для хромирования применяют кислый электролит, состоящий из хромового ангидрида и серной кислоты. Хромовый ангидрид является очень вредным веществом для здоровья рабочих. Пары хромовой кислоты, концентрируясь, поражают слизистую оболочку носа и горла.

Заболевание слизистой оболочки горла сопровождается сильным кашлем. Хромовая кислота вредно действует на кожу рук и лица. Кожа при этом становится сухой, начинает трескаться, если не начать своевременное лечение, появляется трудно излечимая хроническая экзема.

Для создания нормальных условий труда при хромировании должно быть обращено особое внимание удалению из помещения паров хромового ангидрида путем применения бортовых отсосов от ванны.

Все рабочие перед работой должны смазывать слизистую оболочку носа чистым вазелином и принимать ингаляцию паров эфирных масел. Такие мероприятия предупреждают поражение носоглотки и дыхательных путей парами хромовой кислоты.

Хромовая кислота поражает зрение и способна разрушить глазной белок, а поэтому все операции, связанные с засыпкой хромового ангидрида, заливкой серной кислоты и перемешиванием электролита, необходимо выполнять в предохранительных очках. В случае попадания в глаза хромового раствора надо тотчас же промыть глаза 1%-ным раствором гипосульфита натрия. Лицам, работающим возле ванн хромирования, выдается кислотостойкая защитная одежда: резиновые сапоги, резиновые перчатки, фартук (длиной ниже колен), длинные нарукавники выше локтя из прорезиненной ткани и кислотостойких материалов.

7.1.3 Техника безопасности во время проведения сварочных работ

Основные правила техники безопасности при электроимпульсной наплавке сводятся к следующему:

токарный станок, распределительный шкаф, электродвигатель подающего механизма, а также электродвигатель генератора или выпрямитель должны быть заземлены;

около установки необходимо иметь деревянную решетку или резиновый коврик;

дотрагиваться до рубильников и выключателей мокрыми руками не разрешается;

во время работы на щите должны обязательно гореть сигнальная лампа и быть установлен общий рубильник для отключения всех электрических частей установки;

не разрешается устанавливать детали на станок и снимать их со станка при включенном рубильнике;

для защиты глаз от лучей сварочной дуги сварщик обязан пользоваться щитком или очками с защитными стеклами (светофильтрами) ЭС различной прозрачности. Для защиты от металлических брызг и жидкости на суппорте станка должен быть установлен съемный или открывающийся кожух;

не разрешается держать на станке обтирочные концы, бумагу и легковоспламеняющиеся материалы.

Перед началом работы на газосварочном оборудовании сварщик обязан:

осмотреть баллон;

установить год его проверки;

убедиться в исправности резьбы штуцера и отсутствии на поверхности баллона или редуктора масла и других жирных веществ;

надеть защитную спецодежду (одежда, рукавицы должны быть из брезента или асбестовой ткани), предохранительные очки для защиты глаз от вредного воздействия пламени горелки и кожаные ботинки.

.2 Требования электробезопасности

Наибольшее число несчастных случаев на автотранспортных предприятиях происходит при использовании электрической энергии на электросварочных работах, при применении неисправных ручных электрифицированных инструментов, при работе с неисправными рубильниками и предохранителями, при соприкосновении с воздушными и настенными электропроводками, случайно оказавшимися под напряжением металлическими конструкциями.

К числу защитных приспособлений относятся ограждения и блокировки, средства для изолирования от земли, предохранительные средства.

Ограждения служат для предупреждения случайного прикосновения к находящимся под напряжением неизолированным частям электротехнических установок, расположенным ниже 2,5 м от пола. Блокировки бывают трех типов: электрические, механические и электромеханические. В электромеханической блокировке одновременно осуществляются разрыв электрической цепи и механическое отключение при снятии ограждения или открывании дверцы.

Изолирующие защитные средства предназначены для защиты работающих от поражений электрическим током путем изоляции их от частей, находящихся под напряжением. Защитные средства делят на основные и дополнительные в зависимости от их диэлектрических свойств и устройства:

основными называют такие средства, изоляция которых способна выдержать напряжение установки. К основным защитным средствам относятся изолирующие штанги и клещи с изолированными ручками, диэлектрические перчатки и основной инструмент электромонтеров с изолированными рукоятками.

дополнительные защитные средства служат для повышения степени безопасности при обслуживании установок высокого напряжения и применяются совместно с основными средствами. К дополнительным защитным средствам относят изолирующие подставки, резиновые коврики, диэлектрические боты, галоши и перчатки.

Предохранительные средства: при работах на высоте, опорах, крышах зданий в качестве приспособлений служат предохранительные пояса, лестницы и специальные подъемные площадки.

Защитные очки применяют для защиты глаз от ожогов электрической дугой, расплавленным металлом, кислотой, а при ремонтных работах - от засорения глаз.

Инструменты с рукояткой из изолирующего материала используют для безопасного выполнения работ при неотключенном напряжении. Отвертки должны быть с деревянными или пластмассовыми рукоятками. Отвертками с металлической рукояткой и деревянными накладками работать нельзя. Ручки пассатижей должны быть покрыты эбонитом, пластмассой или на них надевают изолирующие резиновые трубки.

Безопасность работ в электрических установках обеспечивается защитным заземлением, занулением, защитным отключением, применением малого напряжения, изоляцией токоведущих частей и другими техническими

7.3 Производственная санитария

Во время электродугового напыления в воздух попадают металлические частицы, дым и пыль свинца, оксиды меди, оксид и двуокись углерода, оксиды азота. Предельно допустимая концентрация газов, паров и газов в рабочих зонах составляет: оксид цинка-до 0,005 мг/л; свинца и его соединений - до 0,00001 мг/л; оксида углерода-до 0,03 мг/л; серной кислоты и серного ангидрида до 0,002 мг/л. Металлизация проводится только в специально отведенных местах (кабинах), площадью не менее 3 м2 на один пост. Стены кабин должны быть кирпичными, их нужно покрыть огнестойкой силикатной краской любого цвета

Участок ремонта оборудован механической приточно-вытяжной вентиляцией, которая обеспечивает удовлетворительные условия работы согласно СНиП 2.04.05-91. Приток воздуха осуществляется непосредственно в рабочую зону.

Отопление цехов на предприятии централизовано через котельную; вода, которая циркулирует, нагревается до температуры 1500С. Отопление соответствует СНиП 2.04.05-91.

Освещение рабочих мест используется естественное и искусственное. Искусственное освещение - общее равномерное (источник света - люминесцентные лампы) и комбинированное (к общему добавляется местное с источником света-лампы накаливания 36В). Естественное и искусственное освещение соответствует СНиП - ІІ-4-79.

Водообеспечение соответствует СНиП-20.04.02-84. Вода, которая подводится в производственные и дополнительные помещения из водопровода соответствует СНиП 2.04.01-85.

Уровень шума механического происхождения на рабочих местах регламентирован ДСТУ 2325-93 “Шум и вибрации”. Используют индивидуальные средства защиты: звукоизолирующие и оградительные устройства. К ним относятся наушники и искусственные глушители. Пыль на участке ремонта имеет неорганический характер (пыль металла и абразива). Для уменьшения количества пыли используется мокрое шлифование. Воздух рабочих зон соответствует ГОСТ 12.1.005-88. Соблюдение этих нормативов обеспечивает нормальные условия труда, которые уменьшают количество травматизма и профессиональных заболеваний.

.4 Пожарная безопасность

На заводе для борьбы с пожарами, а также для надзора создана пожарная техническая комиссия, добровольная пожарная комиссия и подразделение пожарной охраны. Общие требования пожарной безопасности соответствуют ГОСТ 12.1.004-91.

Участок по степени опасности производственных процессов относится к категории Д. На данном участке причиной возникновения пожара может быть неисправность электрооборудования и освещения, неправильная их эксплуатация, а также не соблюдение техники безопасности при выполнении специальных работ. Курение на рабочем месте запрещается, для этого отводятся специальные места.

При возникновении пожара необходимо доложить по телефону в пожарную охрану и приступить к тушению пожара. Для тушения пожара на рабочем месте и в помещениях используются огнетушители и песок. Для проектируемого участка принимаем:

противопожарные щиты в количестве двух штук с соответствующим инвентарем: багор, лопата, топор, два ведра, огнетушитель химический ОХП-10 в количестве двух штук;

ящики с песком объемом 1,5 м3 каждый в количестве 2-х штук;

пожарные гидранты в количестве 6 штук, расположенные вдоль стенки и по бокам участка металлизации.

7.5 Охрана окружающей среды

Важным вопросом по охране окружающей среды является защита от шума, который пагубно влияет на человека и окружающую среду. Поэтому цеха с шумным производством располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому сектору и обязательно торцевыми сторонами к ним. Для защиты населения от шума с подветренной стороны оставляется защитная зона, которая составляет 50 м. Хорошими поглотителями шума являются зеленые насаждения возле цехов.

Одной из проблем по охране окружающей среды является вопрос об очищении сточных вод предприятия. Частично этот вопрос решает система оборотного водообеспечения, которая позволяет очищать грязную воду и снова использовать ее в производственных целях.

Загрязнение воздуха требует соответствующих мер по борьбе с выбросами вредных веществ в атмосферу. Очистка воздуха от пыли и вредных веществ проводится с помощью фильтров, которые устанавливаются в систему вентиляции.

На основе всего вышесказанного составляем таблицу 7.1 - основные опасные производственные факторы и мероприятия по борьбе с ними.

Таблица 7.1 - Основные опасные производственные факторы и мероприятия по борьбе с ними

Опасные и вредные факторы

Способы борьбы с ними

Отлетание стружки при обработке деталей на станках

Использование защитных экранов

Разрушение абразивных инструментов во время обработки

Проверка и осмотр, опробование инструмента непосредственно перед использованием

Действие шума и вибраций

Оборудование звукоизолирующих перегородок и перекрытий, звукопоглощающих облицовок, звукоизолирующих кожухов и экранов

Недостаточное освещение в производственных помещениях

Установка дополнительных освещающих устройств (местное освещение) и правильная организация освещения

Возможное прикосновенье к токопроводящим частям изоляции

Ограждение всех электротехнических механизмов с использованием табличек и заземлений.

Выделение токсичных газов

Использование приточно-вытяжной вентиляции, использование респираторов

Излучение электрической дуги

Операции проводить только в специально отведенных помещениях, специально оборудованных и закрытых

Неисправность электрооборудования и освещения

Правильная эксплуатация и своевременное устранение неисправностей. Установка системы защитного отключения

Возникновение пожара

Установка систем пожарной сигнализации, а также введение в действие автоматических систем пожаротушения и дымоудаления

Выброс вредных веществ в атмосферу

Установка специальных фильтров в систему вентиляции

Загрязнение сточных вод предприятия

Установка систем оборотного водоснабжения


.6 Расчет уровня шума

Участок ремонта цапф расположен возле участка сборки мостов для удобства производственного процесса. Справа от входа в участок установлены: контрольный стол, изолятор брака и моечная машина АКТБ - 146. Далее расположены инструментальная кладовая, место мастера и две абразивно-струйных камеры для полной очистки цапф и подготовки к гальваническому покрытию. Далее установлены пять круглошлифовальных станков 3А423 и четыре токарных.

На участке ремонта цапф имеем три группы источников шума. Каждая группа находится на разном расстоянии от места мастера.

Первая группа круглошлифовальных станков находится на расстоянии R1, которое принимаем равным R1= r1= r2= r3= r4= r5=15 м.

Для второй группы слесарных станков R2=3 м.

Для третьей группы фрезерных станков R3=12 м.

Суммарный уровень шума, дБ, при работе первой группы определяем согласно [36] по формуле

L1СУМ=L1+10 lgn,(7.1)

где L1 - уровень интенсивности звука при работе одного источника, дБ.

Принимаем L1=100 дБ.- количество источников шума, шт. Принимаем n=5.

По формуле (7.1) L1СУМ=116 дБ.

Суммарный уровень шума при работе второй группы, дБ

2СУМ=L2+10 lgn,(7.2)

При L2=110 дБ и n=2, L2СУМ=114 дБ.

Суммарный уровень шума при работе третьей группы, дБ

3СУМ=L3+10 lgn,(7.3)

При L3=113 дБ и n=1, L3СУМ=113 дБ.

Разность уровней шума первой и второй групп составляет

D1-2= L1-L2= 116 - 114 = 2 дБ(7.4)

D L1-2= f(L1 - L2)= 2,1 дБ (7.5)

Суммарный уровень шума первой и второй групп равен

Lсум 1-2= L1 + DL1-2= 116 + 2,1 = 118,1 дБ.(7.6)

Разность уровней шума Lсум 1-2 и L3 составляет

D(1-2) - 3= 118,1 - 113 = 5,1 дБ

DL(1-2) - 3= 1.2 дБ

Суммарный уровень шума первой, второй и третей групп равенсум (1-2)-3= 119,3 дБ

Суммарный уровень шума на участке ремонта цапф равенсум= 119,3 дБ.

Для защиты от шума необходимо использовать искусственные глушители шума, а также индивидуальные защитные средства.

.7 Расчет вентиляции при выполнении операции железнения

Необходимый обмен воздуха для удаления вредных газов определяется по формуле, м3/ч [36]

,(7.7)

где Wг - масса газов, которые выделяются в помещении, мг/ч;

Принимаем согласно [36]г=10×106 мг/ч;

К1 - допустимая концентрация газов. Принимаем согласно [38]

К1=10 мг/м3;

К2 - концентрация газов в воздухе. Принимаем согласно [36] К2=0,5 мг/м3.

По формуле (6.9) L1=10×105 м3/ч.

Необходимый обмен воздуха для удаления пыли определяется по формуле (6.10) согласно [36], м3/ч.

,(7.8)

где GП - масса пыли, которая выделяется, мг/ч. Принимаем согласно [38] GП=1000 мг/ч.;2 - допустимая концентрация пыли, мг/м3. Принимаем согласно [36] m2=1 мг/м3; 1 - концентрация пыли в воздухе, мг/м3. Принимаем согласно [36] m1=0,01 мг/м3.

По формуле (6.10) L2=1010 м3/ч.

Определяем общий необходимый обмен воздуха, м3

общ=L1+L2,(7.9)

По формуле (7.9) Lобщ=1001010 м3/ч.

8. Экономическая оценка принятых в дипломном проекте расчетов

Расчет экономической эффективности принятых решений, в дипломном проекте проводился согласно [34]. Капитальные вложения в технологическое оборудование определяем по формуле

КОБТіРТі×КТсмі×n,(8.1)

где ЦРті- рыночная цена без НДС единицы оборудования, і-го типоразмера, грн.;

КТсмі - коэффициент транспортно-заготовительных, бытовых и монтажных работ, которые принимаются в зависимости от массы и сложности оборудования.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 8.1

Таблица 8.1 - Исходные данные для технико-экономического расчета

Наименование показателей

Базовый вариант

Проектируемый вариант

1. Годовой объем ремонта деталей, шт.

2700

3000

2. Оборудование 2.1 Верстак слесарный а) модель б) количество, шт.

  ОР-00-290 3

  ОР-00-290 3

в) балансовая стоимость, грн. 2.2 Станок токарно-винторезный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн. г) мощность электродвигателя, кВт 2.3 Станок токарно-винторезный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, гр-на г) мощность электродвигателя, кВт 2.4 Станок круглошлифовальный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн. г) мощность электродвигателя, кВт 2.5 Камера гальванизации а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн. 2.8 Станок фрезерный а) модель б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн г) мощность электродвигателя, кВт

800  1К62 1 7020 8  1А616 4 7235 5  3А423 5 12420 7.5  МЭД-1 4 970  П6320 1 2895 3

800  1К62 1 7020 8  1А616 4 7235 5  3А423 5 12420 7.5  СМ-300 4 1580  П6320 1 2895 3

3. Норма штучного времени для выполнения операции, мин 005 010 015 020 025 030 035 040 045 050 055 060 065 070 Суммарное штучное время Тшт, мин.

 9,33 12,2 9,5 33,8 24,3 30 20,49 84,2 10 36,4 19,32 33,49 63 18 408,82

 9,33 12,2 9,5 32 23,1 30 20,49 80,6 10 35,5 18,81 33,49 63 18 396,02

4. Суммарное основное время То, мин.

144

132

5. Площадь участка, м

657

648

5. Разряд рабочих 5.1 Слесаря 5.2 Станочника

 4 4

 4 4

6. Режущий инструмент 6.1 Круг шлифовальный а) марка

 ПП 900х52х305 24А40СТ1

 ПП 900х52х30 24А40СТ1

 б) количество, шт. в) балансовая стоимость, грн

10 150

10 150

7. Часовая тарифная ставка, грн 7.1 Слесаря 7.2 Станочника

 2,40 2,90

 2,40 2,90


Расчет суммы капитальных вложений в производственные фонды

Капитальные вложения в технологическое оборудование фактические

КОБТ1 = 45820 грн.

Капитальные вложения в оборудование проектные

КОБТ2 = 46680 грн.

Капитальные вложения в оборудование фактические принимаем равными фактическим капитальным вложениям в технологическое оборудование КОБТ1 = КОБ1. Аналогично поступаем с проектными вложениями КОБТ2 = КОБ2.

Капитальные вложения в демонтаж оборудования согласно рекомендациям принимаем

КД = 5% КОБ;

КД1 = 0 грн.

КД2 = 0,05 × 46680 = 2334 грн.

Капитальные вложения в оснастку и инструмент:

- фактические КПИ1 = 0,1 × КОБ1 = 0,1 × 45820 = 4582 грн;

проектные КПИ2 = 0,1 × КОБ2 = 0,1 × 46680 = 4668 грн.

Капитальные вложения в действующие здания фактические равны проектным и находятся по формуле

КЗД = FП × h × ЦЗД,

где FП - площадь производственного участка, м2;- высота помещения, м;

ЦЗД - стоимость 1 м3 производственного здания, грн.

ЦЗД = 5 × 1,8799 = 9,4 грн.

КЗД1 = КЗД2 = 648 × 10 × 9,4 = 60912 грн.

Капитальные вложения в сооружения и устройства фактические равны проектным, и имеют значение

КСУ1 = КСУ2 =3400 грн.

Капитальные вложения в оборотные средства:

фактические КОС1 = 0,1 × К ОБТ1 = 0,1 × 45820 = 4582 грн;

проектные КОС2 = 0,1 × К ОБТ2 = 0,1 × 46680 = 4668 грн.

Прямые капитальные вложения составят:

фактические

КПР1ОБ1ПИ1ЗД1СУ1ОС1=45820+4582+60912+3400+4582=119296 грн;

проектные

КПР2 = КОБ2 + КД + КПИ2ЗД2 + КСУ2 + КОС2 = 46680 + 2334 + 4668 + 60912 + 3400 + 4668 = 122662 грн.

В связи с внедрением на заводе нового технологического процесса потребуются сопряженные капитальные вложения для обеспечения предприятия сырьем, материалами и т.п. Принимаем КСОПР = 4500 грн.

Сопутствующие капитальные вложения и вложения, связанные с НИР в проекте отсутствуют.

КСОПУТ = 0; КНИР = 0.

Капитальные вложения по вариантам приведены в таблице 8.2

Таблица 8.2 - Капитальные вложения в проект

Капитальные вложения

Стоимость по вариантам, грн.

Увеличение (снижение) DК, грн.


Базовая КОБЩ1

Проектная КОБЩ2


1 Прямые капитальные вложения КПР., в том числе: 1.1 Оборудование КОБ 1.2 Демонтаж КД 1.3 Оснастка, приборы, инвентарь КПИ  1.4 Здания КЗД 1.5 Сооружения и устройства КСД 1.6 Оборотные нормируемые средства КОС

  119296 45820 ¾  4582 60912 3400 4582

  122662 46680 2334  4668 60912 3400 4668

  +3366 +860 +2334  +86 ¾ ¾ +86

2 Сопряженные капитальные вложения

¾

4500,0

+4500,0

3С опутствующие капитальные вложения КСОПУТ

¾

¾

¾

4 Капитальные вложения в НИР КНИР и НИОКР КНИОКР

¾

¾

¾

Общие капитальные вложения КОБЩ

119296

127162

+11232


Затраты на основные материалы при выполнении ремонта изделия

Согласно данным завода затраты на материалы при восстановлении цапфы

Затраты на технологические энергоресурсы находим по формуле

СЭ = (NСТ× hХ × (ТШТК - ТМ) + NСТ × h× ТМ) ×СЭУД /60. (8.1)

Фактические

СЭФ = (44 × 0,15 × (404,82-144) + 44 × 0,7 × 144) × 0,18 /60 = 18,55 грн./ед.

Проектные

СЭП= (39 × 0,15 × (396,02-132) + 39 × 0,7 × 132) × 0,18 /60 = 15,44 грн./ед.

Затраты на оплату труда

Основная заработная плата находится по формуле

СОЗПР = СЧ × КТ × ТШТК /60. (8.2)

Для слесарей:

фактическая СОЗПРФ =2,4 × 1,35 × 408,82 /60 = 22,08 грн./ед.;

проектная СОЗПРП = 2,4 × 1,35 × 392,02 /60 = 21,17 грн./ед.

Для станочников:

фактическая СОЗПФ = 2,9 × 1,5 × 408,82 / 60 = 29,63 грн./ед;

проектная СОЗПП = 2,9 × 1,5 × 392,02 / 60 = 28,42 грн./ед.

Дополнительная заработная плата слесарей

СДЗПР = СОЗПР × КНД; (8.3)

фактическая СДЗПРФ =22,08 × 0,35 = 7,73 грн./ед.;

проектная СДЗПРП = 21,17 × 0,35 = 7,4 грн./ед.

Дополнительная заработная плата станочников:

фактическая СДЗПРФ = 29,63 × 0,35 = 10,37 грн./ед;

проектная СДЗПРП = 28,42 × 0,35 = 9,95 грн./ ед.

Заработная плата наладчиков находится по формуле

СОЗП = СЧ4 × КТ × ТН / nП; (8.5)

фактическая СОЗПФ = 2,4 × 1,35 × 10,04 / 1 = 32,5 грн./ед.;

проектная СОЗПП = 2,4 × 1,35 × 9,68 / 1 = 31,36 грн./ед.

Общая сумма затрат на оплату труда производственных рабочих

СПРОЗПР + СОЗПС + СОЗПН; (8.6)

фактическая СПРФ = 22,08 +29,63 + 32,5 = 84,21 грн./ед.;

проектные СПРП = 21,17+28,42+31,36 = 80,95 грн./ед.

Отчисления на социальное страхование

ССЛ = 0,37 × СПР; (8.7)

фактические ССЛФ = 0,37 × 84,21 = 31,16 грн./ед.;

проектные ССЛП = 0,37 × 80,95 = 29,95 грн./ед.

Затраты на содержание, эксплуатацию и амортизацию оснастки, приспособлений и специальных инструментов

Затраты на ремонт и амортизацию специального инструмента и приспособлений, которые приходятся на одну деталь, определяем по формуле

СПРИС = ; (8.8)

фактические СПРИСФ = грн./ед;

проектные СПРИСП = грн./ед.

Затраты на содержание и ремонт оборудования

Затраты на содержание и ремонт оборудования находятся по формуле:

СР = 0,33 × СА; (8.9)

фактические СРФ =0,33 × 0.018 = 0,006 грн./ед.

проектные СРП = 0,33 × 0.016 = 0,005 грн./ед.

Общепроизводственные расходы

Затраты на содержание производственного помещения находят по формуле

СПЛ = ; (8.10)

фактические СПЛФ = грн./ед.

проектные СПЛП =  грн./ед.

Величина амортизационных отчислений по производственному зданию находится по формуле

АЗД =  (8.11)

фактические АЗДФ =  грн./ед.

проектные АЗДП = грн./ед.

Сумма амортизационных отчислений по машинам и оборудованию находится по формуле

СА = ; (8.12)

фактические САФ =  грн./ед.

         проектные САП =  грн./ед.

Результаты расчета отпускной цены поворотной цапфы автомобиля УРАЛ 4320 с НДС приведены в таблице 8.3.

Таблица 7.3 - Расчет отпускной цены восстановления коленчатого вала

Элементы затрат

Затраты, грн./шт.


Базовые

Проектные

1. Затраты на сырье, материалы, полуфабрикаты и запасные части

19

19

2 Затраты на технологические виды энергоресурсов

18,55

15,44

3 Основная заработная плата всего, в т.ч. 3. 1производственных рабочих 3.2 наладчиков

54,58 22,08 32,5

52,53 21,17 31,36

4 Дополнительная заработная плата всего, в т.ч. 4.1 производственных рабочих 4.2 наладчиков

19,1 7,73 11,37

18,38 7,4 10,98

5. Отчисления на социальное страхование

31,16

29,95

6. Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, оснастки, инструмента всего 6.1 оборудования 6.2 приспособлений 6.3 режущего инструмента

 29,34 0,006 1,02 28,31

 26,94 0,005 0,98 25,95

7 Расходы, связанные с подготовкой и освоением производства

¾

¾

8 Общепроизводственные расходы

55

55

9 Итого производственная себестоимость

76

74


Расчет экономического эффекта от внедрения проекта

Годовой экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии ремонта цапфы поворотной

D П = 0,7  (СФ - СП) 3000 = 0,7 (76 -74) 3000 = 4200 грн.

Общая рентабельность капитальных вложений в проект

.

Уровень рентабельности капитальных вложений 16,13% > 15%. Таким образом, предлагаемый проект экономически целесообразен

Выводы

. Рассмотрены возможные эксплуатационные дефекты цапфы поворотной и условия работы детали.

. Проанализированы особенности существующих методов восстановления посадочных мест под подшипники ступицы.

. Выполнен производственный расчет для годовой программы в 3000 капитальных ремонтов, разработан возможный вариант участка для восстановления цапфы поворотной.

. Разработаны мероприятия по охране труда производственных рабочих, а также по защите окружающей среды.

. Выполнен расчет экономической эффективности проекта и в случае его внедрения на предприятии уровень рентабельности составит 16,13%.

Список литературы

1.       Анохин В.И. Отечественные автомобили. - Г.: Машиностроение, 1977. - 592с.

2.      Михайловский Э.В. Устройство автомобиля.- Г.: Машиностроение, 1987. - 352с.

.        Романченко А.А. Трехосные автомобили УРАЛ. - М.: Транспорт, 1978. - 312с.

.        Антонов С.Л. Автомобили УРАЛ -4320, -5557. - М.: Транспор, 1994. - 248с.

.        Романченко А.А., Чиненов Н.Н. Дизельные автомобили УРАЛ. - М.: Транспорт, 1984. - 208с.

.        Морозов Н.Д. Эксплуатация и ремонт автомобиля. - Г.: Транспорт, 1970. - 368с.

.        Канарчук В.Э. Ремонт автотранспортных средств. - Киев: Высшая школа, 1992. - 496с.

.        Эсенберлин Р.Э. Капитальный ремонт автомобилей. - Г.: Транспорт, 1989. - 336с.

.        Бушлин А.И. Наплавка коленчатых валов //Автомобильный транспорт. - 1985. №4. - С. 39-40.

.        Панченко В.К. Восстановление коленчатых валов многоэлектродной наплавкой порошковой проволоки // Автомобильный транспорт. - 1987. №9. - С.28-31.

.        Рекомендации по восстановлению коленчатых валов автомобильных двигателей газопламенным напылением порошковых материалов. - Г.: Транспорт. - 1985. - 31с.

.        Малышев Г.А. Справочник технолога авторемонтного производства. - Г.: Транспорт, 1977. - 432с.

.        Косилова А.Г. Справочник технолога машиностроителя. - Г.: Машиностроение, 1985. - 496с.

.        Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы технологии производства машин» /составители Подригало М.А., Савченков Б.В., Харьков: ХГАДТУ, 1999. - 36с.

.        Ансеров Н.А. Приспособление для металлорежущих станков. - Ленинград: Машиностроение, 1975. - 654с.

.        Кагурин В.К. Справочник по сопротивлению материалов. - Г.: Наука, 1970. - 432с.

.        Егоров М.Э. Основы проектирования машиностроительных заводов. - Г.: Высшая школа, 1985. - 480с.

.        Соловей В.И. Проектирование механических сборочных цехов защитных покрытий. - Г.: Машиностроение, 1985. - 420с.

.        Клебанов Б.В. Проектирование производственных участков авторемонтных. - Ленинград: Машиностроение, 1975. - 654с.

.        Моригаки О. Наплавка и напыление. - Г.: Машиностроение, 1985 - 240с.

.        Кречмар Э.В. Напыление металлов, керамики и пластмасс. - Г.: Машиностроение, 1966 - 432с.

.        Пахмурский В.И. Особенности электродугового напыление с применением порошковых проволок //Автоматическая ссора. - 1991. - №11. - С.64-68.

.        Хидоятов Ш.У. Влияние дистанции напыления на прочность электрометаллизационных покрытий // Порошковая металлургия. - 1990. - №2. - С.97-99

.        Лешенко Б.А. Механические характеристики композиционного металла - напыляемого покрытия //Проблемы прочности. - 1989. - №8. С.47-49.

.        Шмаков А.М. Физико-механическое взаимодействие напыляемых частиц с шероховатой поверхностью основы //Известия сибирского отделения академии наук СССР. - 1988. - №15. - С.96-100.

.        Семенов В.П. Абразивная стойкость покрытий, нанесенных методом дуговой металлизации // Сварочное производство. - 1988. - №6. - С.9-10.

.        Студент М.М. Разработка защитных электрометаллизационных покрытий с использованием порошковых проводов: Автореф. дис. и техн. наук: 01.07.98 / Львов Физ. мат. ин-т. - Л., 1998. -17с.

.        Вольперт Г.Д. Покрытия распыленным металлом. - Г.: Государственное издательство литературы по строительным материалам, 1957. - 266с.

.        Антошин Э.В. Металлизация распылением. - Г.: Машиностроение, 1966. - 200с.

.        Маслов Н.Н. Охрана труда на авторемонтных предприятиях. - Киев: Техника, 1982. - 165с.

.        Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - Г.: Энергоатомиздат, 1984. - 824с.

.        Салов А.И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта (практические расчеты) - М.: Транспорт, 1977. - 208с.

.        Жидецкий В. Практикум по охране труда. - Львов: Афиша, 2000. - 352с.

.        Методические указания по экономическому обоснованию инженерных решений в дипломных проектах по технологии машиностроения и ремонта машин / Составители Цыбульский В.А., Дудукалов Ю.В. - Харьков: ХГАДТУ, 1998. - 46с.

Похожие работы на - Особенности работы поворотной цапфы машины, ее конструктивные и технологические особенности

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!