ОЧКОВСКИЙ

Введение

КР 11.53.00.00.00.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Пронякина

Введение

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Орлов

3

28

Принял

МГАУ 42 ИЭФ

Н. контр.

Утв.

Орлов

Ремонт машин как производственный процесс восстановления утраченной ими работоспособности возник одновременно с появлением машин. Долговечность деталей машин зависит от выполняемых ими функций, широкого диапазона действующих нагрузок и скорост­ных режимов, разнообразия видов трения, используемых материа­лов, наличия отклонений в их свойствах, различия в допусках на размеры, качества обработки поверхностей, взаимного расположе­ния деталей, влияния условий эксплуатации. Вот почему за срок службы машины, определяемый долговечностью базовых деталей, значительное число деталей требует замены или восстановления. Эффективность использования машин, уровень их надежности во многом зависят от развития технического сервиса, в функции ко­торого входят: изучение спроса сельских товаропроизводителей, информация о выпускаемой технике; снабжение машинами; мон­таж и наладка реализуемой техники; обучение персонала эксплуа­тационников и ремонтников; обеспечение ремонтно-технологическим оборудованием, запасными частями, обменными агрегата­ми и материалами; выполнение технического обслуживания (ТО) и ремонта техники, поддержание ее в работоспособном состоянии в течение всего периода эксплуатации. В условиях рыночных отношений при техническом сервисе нужно учитывать приоритет сельского товаропроизводителя, обеспечивающий превышение предложения над спросом на ма­шины, оборудование и услуги технического сервиса, взаимовы­годный экономический интерес и полную свободу взаимоотноше­ний сторон. Производственная база технического сервиса должна претер­петь изменение на всех уровнях. Так, основной объем работ по ТО, ремонту и хранению техники и оборудования будет выполняться владельцами техники и оборудования. Вот почему даже в мелких хозяйствах надо создавать производственную базу для несложного ремонта, ТО тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных ма­шин. Она должна включать в себя сарай, навес и площадку с твер­дым покрытием для хранения машин и быть оснащена комплекта­ми инструментов, приборов и приспособлений для проведения ТО, настройки и регулировки машин. Предприятия технического сервиса районного уровня изучают спрос и предложения на технику, снабжают хозяйства запасными частями и другими материально-техническими средствами, прово­дят предпродажный сервис, выполняют механизированные рабо­ты, организуют пункты проката и купли-продажи подержанной техники, изготавливают и восстанавливают детали, изготавливают оборудование и средства малой механизации, проводят ТО и ре­монт сложной техники, агрегатов и т. д.
					КР 11.53.00.00.00.ПЗ	Лист
						4
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Предприятия технического сервиса районного уровня изучают спрос и предложения на технику, снабжают хозяйства запасными частями и другими материально-техническими средствами, прово­дят предпродажный сервис, выполняют механизированные рабо­ты, организуют пункты проката и купли-продажи подержанной техники, изготавливают и восстанавливают детали, изготавливают оборудование и средства малой механизации, проводят ТО и ре­монт сложной техники, агрегатов и т. д. Ремонт детали сложнее чем производство, однако ремонт экономически целесообразнее из-за восстановления изношенной детали, так как при востановленнии мы уже имеем готовую заготовку и не требуется дополнительных этапов. Целью курсовой работы является разработка технологического процесса восстановления вала. Возникшие дефекты: износ поверхности под ролики, износ поверхности под подшипник, износ шлицов.
					КР 11.53.00.00.00.ПЗ	Лист
						5
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

1. Определение коэффициентов повторяемости дефектов и сочетаний дефектов изношенных деталей

КР 11.53.01.00.00.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Пронякина

Определение коэффициентов повторяемости дефектов и сочетаний дефектов изношенных деталей

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Орлов

6

28

Принял

МГАУ 42 ИЭФ

Н. контр.

Утв.

.Орлов

Проектирование производственных процессов восстановления из­ношенных деталей осуществляется на основе коэффициентов повторяемости дефектов и их сочетаний. Знание последних позволяет более обосно­ванно подойти к определению программы производства по восстановле­нию деталей, экономической целесообразности и эффективности восста­новления деталей, имеющих то или иное сочетание дефектов, маршрутов восстановления. Каждая деталь имеет одну или несколько рабочих поверхностей. При этом условия работы каждой поверхности различны, а следовательно, и скорости их изнашивания отличаются друг от друга. В большинстве случаев возникающие дефекты деталей можно рас­сматривать как независимые события. Это обстоятельство позволяет при­менять для исследования закономерностей их появления законы теории вероятностей. Введем следующие обозначения. Пусть Аi - событие, состоящее в том, что деталь имеет i-й де­фект (i = I, 2, 3, .... п); Аi - событие, состоящее в том, что деталь не име­ет i-го дефекта. Вероятность того, что деталь имеет i-й дефект, определяется из выражения: Р(Аi) = Кi = Мi/N (1) Вероятность того, что деталь не имеет i-го дефекта, определяется из выражения: P(Ai) = 1-Ki (2) где Mi - количество деталей, -имеющих i-u дефект; N - общее количество деталей; К.i — коэффициент повторяемости i-го дефекта. Зная вероятности появления каждого дефекта, можно определить и вероятности различных сочетаний дефектов. Обычно для определения коэффициентов повторяемости дефектов достаточно проанализировать 50.. .100 деталей данного наименования. Поскольку появление каждого дефекта рассматривается как незави­симое событие, в процессе дефектации возможно их появление в различ­ных сочетаниях. при пяти -32 и т.д. Обозначим Р(Х1,2 ... n) как вероятность появления деталей со всеми возможными дефектами или коэффициент повторяемости сочетаний всех возможных дефектов. Его значение можно определить из выражения: Р(Х1,2,…,n) = P(A1) P(A2)...P(An). (3) Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1, 2 ..... (п - 1), будет равен: Р(Х1,2,…, n-1) = P(A1) P(A2)… P(An-1)… P(An)=К1К2…Кn-1…(1-Кn) (4) Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1 и 2: Р(Х1,2) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)=К1К2…(1-Кn) (5) Коэффициент повторяемости деталей, имеющих только один дефект, - первый: Р(Х1) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)=К1(1-К2) (1-К3)…(1-Кn) (6) Коэффициент повторяемости деталей, имеющих только один дефект, - второй: Р(Х2) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)= (1-К1 )К2 (1-К3)…(1-Кn) (7) Коэффициент повторяемости деталей, не имеющих ни одного дефекта: Р(Х0) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)= (1-К1 ) (1-К2)…(1-Кn) (8) Исходные данные: Деталь – ступица переднего колеса; Материал – чугун КЧ 35-10, ГОСТ 1215-59 Твердость – НВ 163, не более Основные дефекты детали и их коэффициенты повторяемости: - износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника К2 = 0,75 - износ отверстия под наружное кольцо наружного подшипника К3 = 0,8 Определить коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов изношенной оси. При двух дефектах у детали могут встречаться следующие их сочетания: - одновременно все два дефекта – Х2,3 - только второй дефект – Х2 - только третий дефект – Х3 - не имеющие ни одного дефекта – Х0 Коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов: Р(Х2,3) = К2*К3 = 0,75*0,8=0,6 Р(Х2) = К2*(1-К3) = 0,75*(1-0,8)=0,15 Р(Х3) = К3*(1-К2) = 0,8*(1-0,75)=0,2 Р(Х0) = (1-К2) * (1-К3) = (1-0,75)*(1-0,8)=0,05.
					КР 11.53.01.00.00.ПЗ	Лист
						7
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Обозначим Р(Х1,2 ... n) как вероятность появления деталей со всеми возможными дефектами или коэффициент повторяемости сочетаний всех возможных дефектов. Его значение можно определить из выражения: Р(Х1,2,…,n) = P(A1) P(A2)...P(An). (3) Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1, 2 ..... (п - 1), будет равен: Р(Х1,2,…, n-1) = P(A1) P(A2)… P(An-1)… P(An)=К1К2…Кn-1…(1-Кn) (4) Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1 и 2: Р(Х1,2) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)=К1К2…(1-Кn) (5) Коэффициент повторяемости деталей, имеющих только один дефект, - первый: Р(Х1) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)=К1(1-К2) (1-К3)…(1-Кn) (6) Коэффициент повторяемости деталей, имеющих только один дефект, - второй: Р(Х2) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)= (1-К1 )К2 (1-К3)…(1-Кn) (7) Коэффициент повторяемости деталей, не имеющих ни одного дефекта: Р(Х0) = P(A1) P(A2) P(A3)… P(An)= (1-К1 ) (1-К2)…(1-Кn) (8) Исходные данные: Деталь – Вал Материал – сталь 40 Х ГОСТ 4543-71 Основные дефекты детали и их коэффициенты повторяемости: Износ поверхности под ролики к1=0,16 Износ шлицов к2=0,42 Износ поверхности под подшипник к3=0,15
					КР 11.53.01.00.00.ПЗ	Лист
						8
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Определяем коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов вала. При двух дефектах у детали могут встречаться следующие их сочетания: - одновременно все три дефекта – х1,2,3 - только первый и второй дефекты – х1,2 - только первый и третий – х1,3 - только второй и третий – х2,3 - только первый дефект – х1 - только второй дефект – х2 - только третий дефект – х3 - не имеющие ни одного дефекта – х0. Коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов: Р(x1, 2, 3) = К1*К2 *К3=0,010; Р(x1,2) = К1 К2* (1-К3) =0,056; Р(x1,3) = К1 К3* (1-К2) =0,014; Р(x2,3) = К2 К3* (1-К1) =0,053; Р(x1) = К1*(1-К2)*( 1-К3) =0,079; Р(x2) = К2*(1-К1)*( 1-К3) =0,3; Р(x3) = К3*(1-К1)*( 1-К2) =0,073; Р(x0) = (1-К1) *(1-К2)*( 1-К3) =0,414.

КР 11.53.01.00.00.ПЗ

Лист

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей

КР 11.53.02.00.00.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Пронякина

Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей.

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Орлов

10

28

Принял

МГАУ 42 ИЭФ

Н. контр.

Утв.

Орлов

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 девяти, наиболее распро­страненных методов восстановления, приведена в таблице 1.

Расшифровка способов восстановления: НУТ - 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 приварка металлического слоя; РМ - ручная наплавка; ЭМ - электромеханическая обработка.

На основании технологических характеристик способов восстанов­ления устанавливаются возможные способы восстановления различных поверхностей детали по технологическому критерию . Допустимые способы исправления дефектов в нашем случае следующие:

КР 11.53.02.00.00.ПЗ

Лист

₁₁

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Дефект 1 – наплавка в среде углекислого газа, контактная приварка, электромеханическая обработка; Дефект 2 – наплавка в среде углекислого газа, ручная наплавка, Дефект 3 - наплавка в среде углекислого газа, контактная приварка, электромеханическая обработка.

Для дальнейшего сокращения кол-ва 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

Наименование характеристик	Условные обозначения способов восстановления
	НУГ	ВДН	НСФ	ДМ	ГН	X	Ж	КП	ЭМО	РН
Виды металлов и сплавов, по отноше­нию к которым при­меним способ	сталь	сталь, ковкий и серый чугун	сталь	все ма­териалы	все ма­териалы	сталь	сталь, се­рый чугун	все ма­териалы	Сталь	все материалы
Виды поверхностей, по отношению к ко­торым применим данный способ	наружные цилиндрические, плоские					наружные и внутренние цилиндрические			наружные цилиндриче­ские	Наружные и внутренние ци-линдрические, пло­ские
Минимальный на­ружный диаметр поверхности, мм	10	10	50	30	30	5	12	10	30	10
Минимальный внут­ренний диаметр по­верхности, мм	-	-	-	-	-	40	40	60	-	40
Минимальная тол­щина наносимого по­крытия, мм	0,3	0,3	1,5	0,3	0,3	0,05	0,1	0,1	0,05	1,0
Максимальная тол­щина наносимого по­крытия, мм	3,5	3,0	5,0	8,0	1,5	0,3	1,5	1,5	0,12	6,0

При выборе рационального метода восстановления по критерию долговечности обычно пользуются коэффициентом долговечности К_д, ко­торый определяется из выражения:

К_д= (К_н К_в К_сц) (9)

где К_н — коэффициент износостойкости;

К_в - коэффициент выносливости;

К_сц - коэффициент сцепляемости.

Численные значения коэффициентов-аргументов определяются на основании стендовых и эксплуатационных испытаний новых и восстанов­ленных деталей. Коэффициент долговечности К_д численно принимается равным значению того коэффициента, который имеет наименьшую вели­чину.

При выборе способов восстановления применительно к деталям, не испытывающим

КР 11.53.02.00.00.ПЗ

Лист

₁₂

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата