Восстановление изношенных деталей давлением

Поврежденные и изношенные детали можно восстанавливать давлением. Этот способ основан на использовании пластичности металлов, т. е. их способности под действием внешних сил изменять свою геометрическую форму, не разрушаясь. Детали восстанавливают до номинальных размеров при помощи специальных приспособлений, путем перемещения части металла с нерабочих участков детали к ее изношенным поверхностям. При восстановлении деталей давлением изменяется не только их внешняя форма, но также структура и механические свойства металла. Применяя обработку давлением, можно восстанавливать детали, материал которых обладает пластичностью в холодном или нагретом состоянии. Изменение формы детали и некоторых ее размеров в результате перераспределения металла не должно ухудшать их работоспособность и снижать срока службы. Механическая прочность восстановленной детали должна быть не ниже, чем у новой детали.

К основным видам восстановления различных деталей давлением относятся:

· осадка при восстановлении втулок, пальцев, зубчатых колес;

· раздача при восстановлении пальцев поршней, роликов автоматов и т. п.;

· обжатие при восстановлении вкладышей подшипников и втулок;

· вдавливание при восстановлении зубчатых колес и шлицевых валиков;

· правка для выправления гладких и коленчатых валов и рычагов;

· накатка для увеличения диаметра шеек и цапф валов за счет поднятия гребешков металла при образовании канавок.

Метод пластического деформирования при ремонте деталей применяется не только для восстановления размеров изношенных деталей, но и с целью повышения их прочности и долговечности. Поверхностное упрочнение деталей повышает износостойкость и прочность деталей.

Пластическое деформирование деталей производят также обработкой стальной или чугунной дробью, чеканкой, обкаткой роликами или шариками.

Восстановление и склеивание деталей с использованием пластмасс

Для восстановления изношенных деталей при ремонте металлорежущих станков применяют пластмассы. В качестве клея пластмассы широко используются для склеивания поломанных деталей, а также для получения неподвижного соединения деталей, изготовленных из металлических и неметаллических материалов. При ремонте металлорежущих станков наибольшее распространение получили такие пластмассы, как текстолит, древеснослоистые пластики и быстро твердеющая пластмасса— стиракрил. Текстолит и древеснослоистые пластики применяются для восстановления изношенных поверхностей направляющих станков, изготовления зубчатых колес, подшипников скольжения, втулок и других деталей с трущимися рабочими поверхностями.

Одним из эффективных способов получения неподвижных соединений является склеивание деталей. По сравнению с клепкой, сваркой и сбалчиванием клеевые соединения имеют такие преимущества, как соединение материалов в любом сочетании, уменьшение веса изделий, герметичность клеевых швов, антикоррозионную стойкость и во многих случаях снижение стоимости ремонта изделия. В практике ремонта металлорежущих станков широко используется карбинольный клей и клей типа БФ. Детали, склеенные карбинольным клеем с наполнителем из непористого материала, устойчивы против действия воды, кислот, щелочей, спирта, ацетона и подобных растворителей. Различные марки клея БФ отличаются содержанием компонентов и назначением.

Процесс восстановления деталей склеиванием состоит из трех этапов: подготовки поверхности, склеивания и обработки швов. Поверхности деталей, подлежащих склеиванию, очищаются от масла, загрязнений и хорошо пригоняются. Клей наносят кистью или стеклянной палочкой. Жидкий клей наносят на обе соединяемые поверхности.

Для склеивания деталей, работающих при температуре 60—80° С, применяют клей БФ-2. Для склеивания деталей, работающих в щелочной среде, — клей БФ-4. Клеем БФ-6 приклеивают ткани и резину к металлу.

Клей БФ наносят на склеиваемые поверхности в два слоя с перерывом примерно в 1 ч 15 мин. Соединяемые детали принимают одну к другой (1 — 15 кГ/см²) и выдерживают под прессом.

Выдержка склеенных деталей под прессом

Таблица 7. Выдержка склеенных деталей под прессом

Чтобы разобрать склеенные детали, их необходимо нагреть до 200° С и выше.

На рис. 9 показано распределение способов при восстановлении изношенных деталей машин.

Рис. 9. Распределение способов при восстановлении изношенных дета- лей машин: 1 – наплавка и сварка (70 %); 2 – ремонтные размеры (12 %); 3 - электролитические покрытия (8 %); 4 – полимерные материалы (6 %); 5 - установка дополнительной ремонтной детали (3 %); 6 - поверхностно- пластическое деформирование (1 %).

Как следует из рис. 2.1 более 70 % изношенных деталей восстанавливает- ся наплавкой и сваркой. Поэтому различные способы сварки и наплавки более подробно рассмотрены в следующей главе.

Выводы и предложения.

В настоящее время ремонтные мощности АПК устарели, что приводит к несвоевременному выходу техники из строя, повышению затрат на ремонт и техническое обслуживание автомобилей.

Выполненный обзор литературных источников за последние годы показал, что в целях повышения качества ремонта и условий труда требуется своевременное проведение ТО и ремонтов, в соответствие с разработанным графиком ремонтного цикла.

Использование современного оборудования и технологий ремонта значительно уменьшит денежные затраты, и позволит увеличить качество проводимых ремонтов за более короткие сроки.

Анализ производственной деятельности, в частности ремонтно-обслуживающего производства показал и вскрыл ряд недостатков. Ремонта и ТО техники на предприятии производится не в срок, поэтому техника изнашивается интенсивнее, увеличиваются затраты на их ремонты и ТО. Ремонтная мастерская испытывает определённые сложности в оснащении мастерской технологическим оборудованием. Старое оборудование уже как морально, так и физически устарело, потеряло свою точность и нуждается в замене на новую.

Расчет годовой программы

Для определения годовой программы ремонтной мастерской необходимо рассчитать ожидаемое количество капитальных ремонтов машин, имеющихся в хозяйстве.

Исходными данными для расчетов являются: наработка машины с начала эксплуатации или от последнего капитального ремонта; годовая плановая наработка и межремонтные сроки.

Ожидаемое количество капитальных (Кк) и текущих ремонтов (Кт) и ТО-1, ТО-2, автомобилей по каждому инвентарному номеру определяется по формулам:

(1.1)

(1.2)

КТО-2 = НПЛ / НТО-2– КК – КТ - КТО-3 (1.3)

КТО-1 = НПЛ / НТО-1 – КК – КТ - КТО-3 - КТО-2 (1.4)

где НПК , НПТ , НПТО-3 - наработка, соответственно, от последнего капитального и текущего ремонтов и ТО-3 (из хозяйства), тыс.км ;

НПЛ - годовая плановая наработка, тыс.км ;

НК , НТ , НТО-з , НТО-2 , НТО-1 - установленная периодичность ремонтов и технических обслуживаний (по маркам),тыс.км .

Пример расчёта приведён по автомобилю ГАЗ-3507 инвентарный номер 1.

Кк = (111 + 30 )/150 = 0,94,

Кт = ((51 + 30)/60) – 0) = 1,35.

в формуле (1.2) подставляем уже округленное (см. ниже).

КТО-2 = 30/10-0-1 = 2,

КТО-1= 30/2,5-0-1-2 = 9.

Расчёт ведётся индивидуально по каждому инвентарному номеру автомобиля.

Расчёт годовой программы ремонтной мастерской показал, то необходимое количество ремонтов и ТО которое требуется провести для имеющейся техники. Внушительное количество ремонтов и ТО на сегодняшний день проводится не в полной мере. Данное хозяйство имеет значительный уровень прибыли и способно более совершенно организовать ремонт и ТО имеющихся на балансе машин.

В этой связи тему моего дипломного проекта «Проект участка по диагностике и восстановлению деталей автотракторных двигателей», считаю актуальной. При правильной организации и технологии ремонта и ТО МТП мы сможем снизить затраты на ТО и ремонт, запасные части, ТСМ. При этом техника будет по плану ставится на ремонт и ТО, что будет способствовать увеличению коэффициента технической готовности и неплановых простоев техники.

2.4.1. Разработка годового календарного плана работ и график загрузки ремонтной мастерской.

На основе годовой программы по ремонту машин разрабатывается календарный план всех видов работ с одновременным построением графика загрузки ремонтной мастерской.

В календарном плане также указываются дополнительные виды работ, без которых не обходиться ни одно хозяйство.

Они берутся в процентном отношении от суммарной трудоемкости всех ремонтов и ТО техники (Тмтп):

1. ремонт оборудования мастерской (РОМ) 8%

2. восстановление и изготовление деталей (ВИД) 9%

3. ремонт, изготовление инструмента, приспособлений (РИИП) 6%

4. эксплуатационные отказы техники (ЭО) 29%

5. прочие работы (ПР) 19%

Объем работ по таким видам как, РОМ во многом определяется специализацией хозяйства, направлением его развития, преобладающими отраслями производства сельскохозяйственной продукции (молочно-мясное, растениеводство, птицеводство и другие).

Объем работ по устранению постоянно возникающих эксплуатационных отказов тракторов, автомобилей, комбайнов, сельскохозяйственных машин зависит от степени морального и физического износе техники, уровня обновленности парка машин, квалификации механизаторских и водительских кадров, степени загруженности и правильного использования машин и оборудования и т.п.

Формирование годового календарного плана работ коллектива ремонтной мастерской начинают с заполнения первых семи колонок. Затем, подводя итог по колонкам 5 и 7, получить суммарные затраты труда (Тмтп, чел-ч) и стоимости (Смтп, тыс. тг) по машинно-тракторному и автомобильному паркам.

Как было сказано выше трудоемкость, стоимостные затраты дополнительных видов работ берутся в процентном отношении от Тмтп и Смтп.

Суммарную годовую трудоемкость и стоимость всех запланированных работ определить по следующим формулам:

(2.1)

(2.2)

где, – трудоемкость ремонта машинно-тракторного парка, чел.-ч.;

– трудоемкость ремонта на дополнительные виды работ, чел.-ч.;

СМТП – стоимость текущего ремонта МТП , тыс.тг.;

СДОП – стоимость дополнительного вида работ, тыс.тг.,

∑Т гм = 6875,1 + 4881,321 = 11756,4 чел.-ч.

639295 + 453899,45 = 1093194,45 тыс.тг.

Рассчитываем среднегодовое количество явочных рабочих, учитывая суммарную трудоемкость работ (Тгм, чел-ч) и номинальный годовой фонд времени рабочего (Фнг, ч) по формуле /14/, /17/:

(2.3)

При шестидневной недели номинальный годовой фонд времени определяется по формуле:

Определяем номинальный годовой фонд времени при пятидневной рабочей неделе:

(2.4)

где, – соответственно, число дней календарных, выходных, праздничных, в свою очередь ,чт она 2007г.равное 365дней;

– продолжительность смены, ч. Для шестидневной рабочей неделе Ссм=8ч;

– соответственно, число дней предвыходных и праздничных, ДПВ =53 дней, ДПП =9 дней;

С – сокращение продолжительности смены, равное одному часу.

ч.,

Ряв = 11756,4/2354 = 4,99 чел.

Округляем среднегодовое количество явочных рабочих до 3 человек.

Для обеспечения равномерной загрузки мастерской в течение года необходимо руководствоваться следующими положениями по ремонту сельскохозяйственной техники в мастерских колхозов, совхозов, АО, КСХП.

1. Сроки проведения текущих ремонтов необходимо назначить в соответствии с ожидаемой наработкой и сроками проведения полевых работ.

Месяц постановки трактора или автомобиля на ТР (ориентировочно) можно определить по формуле:

(2.4)

Пример расчета для автомобиля ГАЗ – 3507 инвентарный номер1:

((60 – 51)  12)/30 = 3,6 (апрель)

При этом окончательно месяц и дата постановки трактора или автомобиля на плановый ремонт корректируется в ту или другую сторону (10...12 дней) с учетом участия их в полевых или транспортных работах. В наиболее напряженные периоды полевых работ текущие ремонты проводить не рекомендуется.

2. Текущий ремонт комбайнов и сельскохозяйственных машин проводятся перед началом полевых работ, заканчивается в осенний период постановкой на хранение.

3. Ремонт оборудования животноводческих ферм, комплексов, кормоцехов (РОЖФ) производится по круглогодовому графику с преобладанием работ в летний не стойловый период.

4. Ремонт оборудования зерносушильных пунктов (АВМ, КЗС) производится, начиная с начала марта – апреля и должен завершиться за 10…14 дней до начала поступления зерна нового урожая.

5. Устранение эксплуатационных отказов (ЭО), а также восстановление и изготовление деталей (ВИД), планировать ежемесячно. Возможно преобладание объемов данных видов работ в летние месяцы над зимними.

6. Ремонт оборудования мастерской (РОМ) и изготовление оснастки, инструмента и приспособлений (РИИП) проводится в основном в периоды наиболее свободного от ремонта МТП.

7. Распределение в течение года технических обслуживании (ТО-1, ТО-2, ТО-3) МТП проводить с преобладанием их в весенне-летне-осенний период.

Сезонные обслуживания (СТО) проводить два раза в год (март-апрель и октябрь-ноябрь).

Для удобства согласования сроков проведения ремонта энергонасыщенных машин и прицепной техники со сроками их использования на полевых работах под графиком загрузки мастерской строится график выполнения механизированных полевых работ (самых основных по агротехнике данного хозяйства).

Формирование календарного плана мастерской и построение графики мастерской вести одновременно по каждой единице техники и виду запланированных работ.

Трудоемкости работ каждого вида (ТРАВ, чел -ч) изображают прямоугольниками, площади которых соответствуют трудоемкости запланированных работ. Распределение работ вести под целое число производственных рабочих (Р, чел.) (исполнителей), определяя продолжительность работы (ПРАВ, ч).

Внутри прямоугольника или полученной фигуры обозначается марка машины, инвентарный номер или вид работы (РИИП, ВИД и др). При построении графика следует учитывать следующие ограничения:

a) выполнение текущих ремонтов (ТР) техники допускается проводить
числом исполнителей 1...3 чел;

b) технические обслуживания (ТО) - 1. . .2 чел.

Распределив в течение года ТР, ТО, ЭО, догружают рабочих дополнительными видами работ и заканчивают построение графика прочими работами. Неравномерность загрузки коллектива в течение года не должна превышать 5% от среднего числа рабочих, в противном случае проводится корректировка календарного плана и графика.

Для уточнения характера загрузки по отдельным участкам над графиком общей загрузки должны быть построены графики по специализированным участкам в том же масштабе и координатах - станочный, сварочный, кузнечный, столярно-жестяницкий. Время выполнения этих работ должно соответствовать времени проведения тех работ, составной частью которых они являются.

Для определения необходимого количества рабочих по участкам рассчитывается трудоемкость соответствующего вида работы конкретного участка и соотносится с фондом времени месяца. Трудоемкость определяется процентом от объема работ по виду ремонта /16/.

При окончательном формировании графиков по участкам допускается освоение рабочими смежных специальностей и совмещение профессий внутри коллектива. Подобная ситуация должна найти свое отражение на графиках.

Результаты распределения трудоемкости ремонта по участкам мастерской и расчетное количество рабочих узкой специальности представляются в приложении номер 7.

График загрузки мастерской дает возможность установить в какой последовательности, и в какие сроки рациональнее проводить ремонт машин с целью обеспечения равномерной загрузки мастерской и своевременной подготовки техники к полевым работам.

Проектирование участка.

Было принято решение спроектировать участок по диагностике и восстановлению деталей автотракторных двигателей. Проектируемый участок по диагностике и восстановлению двигателей предназначен для выполнения данного ремонта, который включает в себя три главных процесса:

1 – разборочно-моечный; 2 – сборочный; 3- процесс испытания и доводки двигателей.

Работа участка начинается с того, что подлежащие разборке и ремонту двигатели предварительно моют, обдувают сжатым воздухом, сливают масло и жидкости. Двигатели сначала разбирают на узлы (предварительно), а затем на детали (окончательно). Узлы агрегатов после снятия моют горячей водой. Детали разобранных агрегатов и узлов проходят мойку в двухкамерных моечных машинах. Промытые и очищенные детали поступают на дефектацию и сортировку.

На участке по ремонту двигателей применяется организационная и технологическая оснастка. Для перемещения тяжеловесных агрегатов и узлов на участке установлена кран-балка, которая может переместить агрегаты в любую точку участка. Имеются различные стеллажи для хранения приборов и приспособлений, а также узлов и агрегатов. Шкафы для хранения инструментов, деталей ГРМ и КШМ. А так же верстаки и инструментальные тумбочки.

Ремонт двигателей осуществляются на стендах с использованием различных станков, например, стенд для разборки и сборки головок цилиндров двигателей, универсальный станок для притирки клапанов и т.д. Так же используются различные съемники и захваты.

Например, захват для подъема коленчатых валов, съемник для выпрессовки гильз цилиндров и т.д.

Для проверки точности размеров и шероховатости поверхностей используют контрольно- измерительный инструмент: микрометры, штангенциркуль, проверочная плита и линейка, щуп динамометр.

Большое внимание уделяется операциям очитки и мойки деталей и цилиндров. Для этой операции применяется струйная и ванная система очистки агрегатов, узлов и деталей, рассортированных по видам загрязнений, с применением различных моющих средств.

На данном участке работы по ремонту двигателей производится в одну смену с использованием прогрессивных технологий и средств, облегчающих труд.

Для корректного распределения и ускорения взаимосвязи с остальными участками, на каждом из них присутствует мастер, который соответственно и исполняет вышеизложенную функцию.

Рисунок 1 –Планировка участка по ремонту двигателей.

1. Ванна для мытья деталей; 2. Верстак; 3. Гайковерт; 4. Кран балка; 5. Ларь для обтирочных материалов; 6. Ларь для отходов; 7. Нагнетатель смазки; 8. Огнетушитель; 9. Осмотровая канава; 10. Сверлильный станок; 11. Стелаж для деталей; 12. Стенд для ремонта коробок передач; 13. Стенд для разборки и сборки муфт сцепления; 14. Установка для сбора отработавшего масла; 15. Щит пожарный; 16. Ящик для песка.

Трудоемкость работ

После этого следует определить загрузку участка (трудоемкость, чел.-ч.).

Для некоторых участков, трудоемкость работ можно определить непосредственно из годового плана загрузки мастерской (участки ТО и диагностики и ремонта с/х машин и м.ж.ф.).

Для остальных участков трудоемкость работ можно определить по их проценту в общей трудоемкости ремонтных работ, используя данные таблицы 3.2

При определении трудоемкости работ на участке ремонта двигателей, подвергаемых ремонту по формуле:

Nав = n К0

Nав =41,85чел.-ч.

Где n - списочное количество двигателей по маркам машин;

Ко - коэффициент охвата ремонтом двигателей.

Подбор и расчет оборудования

Номенклатура технологического оборудования должна соответствовать выполнению всех операций технологического процесса. По производственному назначению технологическое оборудование подразделяется на основное, подъемно-транспортное, общего назначения. Расчету подлежит основное оборудование, остальное выбирается по табелю оборудования для участка.

Количество моечных машин равно [11]:

; (3.2)

где: W – годовая программа предприятия, шт.;

Фд.о. – действительный годовой фонд времени оборудования; ч.;

q – часовая производительность моечной машины, шт/ч;

Км – коэффициент учитывающий использование моечного оборудования по времени, Км=0,85 по [3].

.

Принимаем Nм=1.

Количество разборо-сборочного оборудования равно по [3]:

, (3.3)

где Тр.с. – трудоемкость разборо-сборочных работ, выполняемых на стендах, чел.-ч.

.

Принимаем Nр.с.=2.

Количество оборудования для контрольно-дифектовочных и комплектовочных работ равна по [3]:

; (3.4)

где: W – годовая программа, шт;

tk – продолжительность контроля одного объекта ремонта, ч;

Кс – коэффициент, учитывающий использование оборудования по времени, Кс=0,8 по [3].

.

Принимаем Nс=1/

Количество станочного оборудования равно по [3]:

, (3.5)

где Тст – общая годовая трудоемкость станочных работ, ч;

Кз – коэффициент загрузки оборудования по времени, Кз=0,9.

.

Принимаем Nст=2.

Таблица 3.3

Технологическое оборудование и оснастка участка

Расчет рабочих

Потребное количество производственных рабочих определяется делением суммарной трудоемкости работ на действительный фонд времени рабочего по следующей формуле:

Pпр = _ Тс___

ФДР

Pпр = Принимаем 2.

где Рпр - количество производственных рабочих,

Тс - суммарная трудовая трудоемкость работ участка, чел.-ч.,

Фдр - действительный фонд времени рабочего, ч.

Фqр= ( dk - dв - dп – do) * t ηу – (dпв - dпп)

где dk , dв, dп и do - соответственно число календарных, выходных, праздничных и отпускных дней за год,

t - продолжительность рабочей смены, ч.

ηу - коэффициент выхода рабочего на работу, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам (ηу = 0,95).

dпв , dпп - число укороченных смен перед выходными и праздничными днями (при продолжительности смены ).

Действительный годовой фонд времени в зависимости от продолжительности отпуска для рабочих с отпуском 15, 18 и 24 рабочих дня составит по 1895, 1876 и 1846ч.

Расчет количества ПТО

Количество подъемно-транспортного оборудования равно по [12]:

, (3.6)

где nоп – количество крановых операций в час, nоп=3;

Ткр – средняя продолжительность крановой операции, мин;

Кпр – коэффициент учитывающий простои крана Кпр=0,87.

, (3.7)

где L – средняя дальность транспортирования груза за одну операцию, м. L=20м;

V – скорость передвижения крана, V=20 м/мин

tз – среднее время загрузки крана за одну операцию, tз=4мин;

tр – среднее время разгрузки крана за одну операцию, tр=3мин;

Тогда:

;

.

Принимаем Nкр=1.

В качестве ПТО принимаем кран-балку грузоподъемностью 3 тонны [13]. Догрузка кран-балки осуществляется за счет соседних участков.

2.7. Компоновка и планировка участка

Расчет площади участка

Производственную площадь участков, отделений рассчитывают по зональным коэффициентам и площадям под оборудованием и объектам ремонта по формуле:

n

F = ∑ Foi Kзi

ic1

F=20,8*3,5=72м2

где Foi- площади пола занимаемые оборудованием и объектами ремонта,

Kзi - коэффициент учитывающий рабочие зоны и проходы,

Производственную площадь отделения или участка можно рассчитать по числу производственных рабочих по формуле:

F = Pпр fпр=2 18=36

где Рпр - число производственных рабочих на участке,

fпр - удельная площадь на одного производственного рабочего, которая выбирается по таблице.

Компоновка участка

Компоновка участка - это рациональное размещение оборудования и рабочих мест участка и определение габаритных размеров (длины и ширины).

Вначале решения этого вопроса следует найти свой участок на типовом плане мастерской, с учетом строительных норм и правил принять один размер (обычно 6м., а для ремонтно-монтажного - 12м.) и расчитать второй размер (длину) по формуле:

L = м

где F- площадь участка,

а - принятая ширина участка.

Принятый размер округлить с учетом строительных норм.

По полученным размерам вычертить в масштабе участок на формате А1