- •Фгбоу впо «Московский государственный университет природообустройства»
- •Введение.
- •1. Определение коэффициентов повторяемости дефектов и сочетаний дефектов изношенных деталей
- •Расчет:
- •2. Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей
- •Коэффициенты износостойкости, выносливости, сцепляемости
- •Удельная себестоимость восстановления изношенных поверхностей деталей различными способами
- •Технико-экономическая характеристика способов восстановления поверхностей оси опорного катка
- •3. Разработка технологической документации на восстановление детали
- •4.Режимы механической обработки восстанавливаемых деталей
- •В данном курсовом проекте маршрут восстановления представлен следующим способом.
- •005 Очистная
- •010 Дефектовочная
- •015 Расточная (деф.2)
- •015 Шлифовальная (деф.3,4)
- •020 Наплавочная (деф. 3,4)
- •025 Шлифовальная (деф.3,4)
- •035 Хонинговальная(деф.2)
- •040 Контроль
- •5. Определение нормы времени выполнения операций
Расчет:
Деталь –гильза цилиндра в сборе двигателя автомобиля ЗИЛ 431410, материал-сталь 45 ГОСТ-1050-60
Твердость рабочей поверхности по чертежу НВ 196, не менее
Основные дефекты детали и их коэффициенты повторяемости:
- износ или задир гильзы, K2 = 0,98;
- износ верхнего посадочного пояска, K3= 0,68;
- износ нижних посадочных поясков, K4= 0,75;
Определить коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов изношенного вала.
При трех дефектах у детали могут встречаться следующие их сочетания:
- одновременно все три дефекта – Х2,3,4;
- только второй и третий дефекты - Х2,3;
- только второй и четвёртый дефекты – Х2,4;
- только третий и четвёртый дефекты – Х3,4;
- только второй дефект – Х2;
- только третий дефект – Х3;
- только четвёртый дефект – Х4;
- не имеющие ни одного дефекта – Х0.
Коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов:
Р(Х2,3,4 )= K2 хК3хK4=0,5;
Р(Х2,3 )= K2хK3 х (1-K4)=0,17;
Р(Х2,4 )= K2хK4 х (1-K3)=0,23;
Р(Х3,4 )= K3хK4 х (1-K2)=0,01;
Р(Х2 )= K2 х (1-K3 ) х (1-K4)=0,078;
Р(Х3 )= K3х (1-K2 ) х (1-K4)=0,003;
Р(Х4 )= K4 х (1-K2 ) х (1-K3)=0,005;
Р(Х0 )= (1-K2) х (1-K3 ) х (1-K4)=0,002;
2. Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей
Известно, что 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.
Выбор рационального способа восстановления зависит от конструктивно-технологических особенностей деталей (формы и размера, материала и термообработки, поверхностной твердости и шероховатости), от условий ее работы (характера нагрузки, рода и вида трения) и величины износа, а также от стоимости восстановления.
Для учета всех этих факторов рекомендуется последовательно пользоваться тремя критериями:
- технологическим критерием или критерием применимости;
- критерием долговечности;
-технико-экономическим критерием (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).
Технологический критерий (критерий применимости) учитывает, с одной стороны, особенности подлежащих восстановлению поверхностей деталей, а с другой - технологические возможности соответствующих способов восстановления.
Принципиальная возможность применения десяти, наиболее распространенных методов восстановления, приведена в таблице 1.
Расшифровка способов восстановления: НУГ - наплавка в среде углекислого газа; ВДН - вибродуговая наплавка; НСФ - наплавка под слоем флюса; ДМ - дуговая металлизация; ГН - газопламенное напыление; X - хромирование электролитическое; Ж - железнение электролитическое; КП - электроконтактная наварка металлического слоя; PН - ручная наплавка; ЭМО - электромеханическая обработка.
На основании технологических характеристик способов восстановления устанавливаются возможные способы восстановления различных поверхностей детали по технологическому критерию. Так, для приведенного выше примера предварительно устанавливаем, что дефекты оси опорного катка могут быть устранены следующими способами:
дефект 2 –вибродуговая наплавка, железнениеи электролитическое, электроконтактная наварка металлического слоя , пластическое деформирование, обработка под ремонтный размер;
дефект 3 –вибродуговая наплавка, дуговая металлизация, газопламенное напыление, электроконтактная наварка металлического слоя;
дефект 4 - вибродуговая наплавка, дуговая металлизация, газопламенное напыление, электроконтактная наварка металлического слоя.
Для дальнейшего сокращения количества возможных способов восстановления пользуются критерием долговечности, в соответствии с которым отбирают для последующего анализа только те из них, которые обеспечивают межремонтный ресурс восстановленной поверхности детали не ниже минимально допустимого.
Таблица 1 |
Технологические характеристики
способов восстановления изношенных поверхностей |
Условные обозначения способов восстановления |
РН |
все материалы |
наружные и внутренние цилиндрические, плоские |
10 |
40 |
1,0 |
6,0 |
ЭМО |
сталь |
наружные цилиндрические |
30 |
- |
0,05 |
0,12 | |||
КП |
все материалы |
наружные и внутренние цилиндрические |
10 |
60 |
0,1 |
1,5 | |||
Ж |
сталь, серый чугун |
12 |
40 |
0,1 |
1,5 | ||||
X |
сталь |
5 |
40 |
0,05 |
0,3 | ||||
ГН |
все материалы |
наружные цилиндрические, плоские |
30 |
- |
0,3 |
1,5 | |||
ДМ |
все материалы |
30 |
- |
0,3 |
8,0 | ||||
НСФ |
сталь |
50 |
- |
1,5 |
5,0 | ||||
ВДН |
сталь, ковкий и серый чугун |
10 |
- |
0,3 |
3,0 | ||||
НУГ |
сталь |
10 |
- |
0,3 |
3,5 | ||||
Наименование характеристик |
Виды металлов и сплавов, по отношению к которым применим способ |
Виды поверхностей, по отношению к которым применим данный способ |
Минимальный наружный диаметр поверхности, мм |
Минимальный внутренний диаметр поверхности, мм |
Минимальная толщина наносимого покрытия, мм |
Максимальная толщина наносимого покрытия, мм |
При выборе рационального метода восстановления по критерию долговечности обычно пользуются коэффициентом долговечности КД,который определяется из выражения:
(9)
где - ресурс восстановленной поверхности детали; - ресурс одноименной поверхности новой детали.
В общем случае коэффициент долговечности является функцией трех переменных:
KД =f(KИКВКСЦ), (10)
где KИ- коэффициент износостойкости; КВ - коэффициент выносливости; КСЦ - коэффициент сцепляемости.
Численные значения коэффициентов-аргументов определяются на основании стендовых и эксплуатационных испытаний новых и восстановленных деталей. Коэффициент долговечности КДчисленно принимается равным значению того коэффициента, который имеет наименьшую величину.
При выборе способов восстановления применительно к деталям, не испытывающим в процессе работы значительных динамических и знакопеременных нагрузок, численное значение коэффициента долговечности определяется только численным значением коэффициента износостойкости.
В таблице 2 приведены примерные значения коэффициентов износостойкости, выносливости и сцепляемости, определенные по результатам исследований для наиболее распространенных методов восстановления.
Из числа способов, отобранных по технологическому критерию, к дальнейшему анализу принимаются те, которые обеспечивают коэффициент долговечности восстановленных поверхностей не менее 0,8.
Если установлено, что требуемому значению коэффициента долговечности для данной поверхности детали удовлетворяют два или несколько способов восстановления, выбор оптимального из них проводится по технико-экономическому критерию, численно равному отношению себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности для этих способов. Окончательному выбору подлежит тот способ, который обеспечивает минимальное значение этого отношения:
(11)
где - коэффициент долговечности восстановленной поверхности; - себестоимость восстановления соответствующей поверхности, р.
Т а б л и ц а 2.