Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни)

Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни)

1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Факультет: Инженерный

Кафедра: Ремонт машин

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по

Технологии ремонта машин

Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни)

Выполнила: ст-ка 354 гр

Хорина Е.М.

Руководитель:

Орехов А.А.

ПЕНЗА, 2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация

Введение

1 Характеристика детали

2 Определение коэффициентов повторяемости сочетания дефектов изношенной детали

3 Обоснование рациональных способов восстановления детали

4 Разработка маршрута восстановления детали

5 Выбор оборудования, инструмента и средств измерения

6. Разработка технологического процесса восстановления детали

7 Определение экономической эффективности и целесообразности восстановления детали

8 Техника безопасности

Заключение

Литература

АННОТАЦИЯ

В данном курсовом проекте приведена методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерня), обоснование рационального способа восстановления и режимов обработки детали, минимизация затрат и обеспечение конкурентоспособности ремонтного производства.

В процессе проектирования был проведен анализ условия работы детали, охарактеризованы виды изнашивания, которыми подвергаются основные рабочие поверхности детали. Были определенны коэффициенты повторяемости дефектов и обоснованы оптимальные способы восстановления каждой изношенной поверхности детали и рациональные способы их восстановления. Была проведена разработка технологической документации на восстановление детали на основе рациональных методов с выбором технологического оборудования, приспособлений, рабочего инструмента, средств контроля.

Установили режимы обработки, нормы времени выполнения операций. Обосновали целесообразность восстановления детали с различными сочетаниями дефектов. Установили возможный маршрут восстановления детали с различными сочетаниями дефектов.

Определены верхний и нижний пределы цены восстановления.

ВВЕДЕНИЕ

Эффективное использование машин и оборудования обеспечивается высоким уровнем их технического обслуживания и ремонта, наличием необходимого числа запасных частей. Сбалансированное обеспечение запасными частями ремонтных предприятий и сферы эксплуатации машин и оборудования, как показывают технико-экономические расчеты, целесообразно осуществлять с учетом периодического возобновления работоспособности деталей, восстановленных современными способами.

Восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного материала, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется в 5-8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.

По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми деталями во многих случаях остается низким. В то же время имеются такие примеры, когда ресурс деталей, восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса новых деталей.

Высокое качество восстановления деталей может быть достигнуто совместными усилиями инженерно-технических работников и рабочих ремонтных участков. Важно, чтобы рабочие, занятые ремонтом машин и оборудования, знали не только назначение, конструкцию, износ и неисправности деталей, но и в совершенстве владели современными способами и приемами сварки и наплавки, нанесение гальванических, газотермических и полимерных покрытий, пластического деформирования, механической, термической и упрочняющей обработки. [6]

Цели и задачи курсового проектирования:

Цель курсового проекта является самостоятельное решение студентом задач связанных с проектированием технологических процессов восстановления изношенных, обоснования рациональных способов восстановления и режимов обработки деталей, минимизация затрат и обеспечение конкурентоспособности ремонтного производства.

В процессе проектирования необходимо провести анализ условия работы заданной детали (в нашем случае шестерня малая левая А25.39.106, 7.39.106). А также:

1. Охарактеризовать виды изнашивания, которым подвергаются основные рабочие поверхности детали.

2. Определить коэффициенты повторяемости дефектов и коэффициенты повторяемости сочетания дефектов детали.

3. Обосновать рациональные способы восстановления деталей. Обосновать целесообразность восстановления детали с различными сочетаниями дефектов. Определить верхние и нижние пределы цены восстановления детали.

4. Разработать технологическую документацию на восстановление детали на основе рациональных методов с выбором технологического оборудования, приспособлений, рабочих инструментов, средств контроля.

5. Установить режимы обработки, нормы времени выполнения операций.

6. Установить возможные маршруты восстановления детали с различными сочетаниями дефектов.

7. Рассчитать экономическую эффективность восстановления детали.

8. Рассмотреть технику безопасности восстановления изношенных деталей.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

Шестерня малая левая А25.39.106, 7.39.106 изготовлена из стали 58 (55П) ГОСТ 1050-74. Вал представляет собой деталь ступенчатой формы, на одной поверхности которого имеются шлицы, а на другой - зубчатый венец. В средней части имеется посадочное место с шпоночным пазом под зубчатое колесо. С двух сторон зубчатого венца шестерни имеются посадочные места под шарикоподшипники 309К и 60309К.

Масса детали составляет 6,85 кг.

Твердость 32-46 НRСэ;

Деталь может иметь следующие дефекты: износ зубьев по толщине, износ шлицев по толщине, износ шейки вала под сальник, износ шпоночного паза по ширине, износ шеек вала под шарикоподшипники. В нашем проекте мы рассматриваем второй и два последних характерных износа.

Рисунок 1 - Изображение дефектов на шестерне малой левой

Дефект А - износ шлицев по толщине (А)

Дефект Б - износ шпоночного паза по ширине (Б)

Дефект В - износ шейки вала под шарикоподшипник (В)

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОВТОРЯЕМОСТИ СОЧЕТАНИЙ ДЕФЕКТОВ ИЗНОШЕННОЙ ДЕТАЛИ

Основные дефекты детали и коэффициенты их повторяемости:

1. Износ шлицев по толщине (А): к1=0,33

2. Износ шпоночного паза по ширине (Б): к2=0,72

3. Износ шейки вала под шарикоподшипник 309К и 60309К

(В)к2=0,48

Определяем коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов изношенной шестерни.

При трех дефектах у детали могут встречаться следующие их сочетания:

одновременно все три дефекта-

только первый и второй дефекты-

только первый и третий дефекты-

только второй и третий дефекты-

только первый-

только второй-

только третий-

не имеющие не одного дефекта-

Определим коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов:

3 Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей деталей

Изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены, как правило, несколькими способами. Для обеспечения наилучших экономических показателей в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее рациональный способ восстановления.

Для восстановления шестерни малой могут быть применены следующие способы восстановления:

Поверхность А:контактная приварка стальной ленты, вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде углекислого газа.

Поверхность Б: наплавкой в среде углекислого газа, ручная наплавка, постановка шпонки ремонтного размера, установка ступенчатой шпонки.

Поверхность В: контактной приваркой стальной ленты, электромеханической обработкой, вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде углекислого газа.

Предварительно отобранные методы восстановления для каждой изношенной поверхности ранжируются по значению технико-экономического показателя и сводятся в таблицу 1.

Из таблицы 1 видно, что оптимальными способами восстановления изношенных поверхностей являются:

Поверхность А: наплавка в среде углекислого газа

Поверхность Б: фрезерование шпоночного паза ремонтного размера или установка ступенчатой шпонки.

Поверхность В: электромеханическая обработка.

Обоснование способов восстановления деталей

Чем меньшее количество способов используется для восстановления различных изнашиваемых поверхностей детали, тем меньше требуется видов оборудования, выше эффективность производства. В связи с этим для окончательного решения вопроса о способах восстановления изношенных поверхностей детали в целом, производим перебор различных сочетаний способов. Перебор начинаем с минимального числа способов, а за основной примем способ, являющимся оптимальным для наиболее изнашиваемой поверхности.

Заканчиваем анализ определением минимального значения отношения себестоимости восстановления детали оптимальным для каждой ее изнашиваемой поверхности способом к коэффициенту долговечности.

где: СВДj - себестоимость восстановления изношенных поверхностей детали j - м сочетанием способов, руб.; Сyip - удельная себестоимость восстановления i-й поверхности р-м способом, руб/дм2; Si - площадь i-й восстанавливаемой поверхности, дм2; КДВj -коэффициент долговечности детали, восстановленной j-м сочетанием способов; n - количество изнашиваемых поверхностей (дефектов).

где Кi - коэффициент повторяемости i-го дефекта; КДij - коэффициент долговечности i-ой поверхности, восстановленной р-м способом. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Технико-экономические показатели восстановления изношенных поверхностей шестерни малой

Рассмотрим применение двух вариантов сочетаний способов восстановления шестерни в целом:

I. - наплавка в среде углекислого газа на пов. А и Б; электромеханическая обработка поверхности В

II. - наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В.

Определим значения коэффициентов долговечности восстановленной детали по каждому варианту:

Определяем себестоимость восстановления для каждого варианта:

Как следует из расчетов, наиболее целесообразным является второйвариант - наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В.

4 РАЗРАБОТКА МАРШРУТА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Данная схема маршрута является наиболее рациональной для восстановления шестерни малой левой. Наиболее целесообразным является второй вариант - наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В.

Страницы: 1, 2