999

Технологический процесс восстановления лапы чизельного культиватора КЧН-5,4 (технологический раздел дипломного проекта)

ID: 193297
Дата закачки: 27 Июня 2018
Продавец: kreuzberg (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word, Microsoft Excel

Описание:
3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБОРОТНОЙ ЛАПЫ КЧН-5,4


Раздел 3 выполнен в соответствии с методическими рекомендациями[12,13]. В разделе получили освещение исходные данные для разработки технологического процесса, обоснование и учет форм организации производства, определение с позиций комплексного подхода способа восстановления детали, оформление ремонтного чертежа и технологической документации.


3.1.Подбор исходных данных


Технические требования на восстановление оборотной лапы представлены на рабочем чертеже.


3.2.Уточнение исходных данных



При восстановлении оборотной лапы не допустимы нарушения размеров крепежных отверстий, а так же межосевых расстояний между ними.
Целью данного дипломного проекта является не только восстановление размеров оборотной лапы, но и повышение ее ресурса. Следовательно, материал наплавленной рабочей части оборотной лапы должен противостоять абразивному изнашиванию. Необходимо для поставленной задачи обеспечить твердость не ниже 53НRСэ, микро твердость карбидов более 10ГПа, относите-льная износостойкость 2,5.


3.3.Обоснование формы организации технологического процесса


Обоснованию подлежит тип производства по восстановлению или ремонту детали. Известно, что в системе АПК страны разработана генеральная схема развития производства по восстановлению деталей. В ее основу положено четыре основных типа производств[5].
Производство первого типа--это специализированные предприятия, оснащенные поточно-механизированными линиями и высокопроиз-водительным техноло¬гическим специальным оборудованием. Здесь восстанавливают детали узкой номенклатуры, определяющие ресурс машин.
Производство второго типа- это цехи по восстановлению деталей /ЦВИД/ в составе ремонтных заводов по ремонту машин. Специализация ЦВИДов зависит от профиля ремонтных предприятий, где они создаются. Оснащаются ЦВИДы в основном специализированным технологическим оборудованием.
Производство третьего типа- это отделения и участки в составе ремонтных предприятий. Восстановление деталей осуществляется в основном для обеспечения ремонта техники на данном предприятии. Оснащаются эти производства универсальным технологическим оборудованием.
Производство четвертого типа- это участки и посты восстановления деталей в ремонтных мастерских РАПТ и хозяйств. Здесь восстанавливают в основном детали, не требующие точной механической обработки.
Для восстановления оборотной лапы следует применять высокопроизводительное техно¬логическое специальное оборудование нет необходимости .Следовательно, восстановлению оборотных лап свойственно производство четвертого или третьего типов.


3.4.Определение применимости способа восстановления оборотной лапы


Рациональный способ восстановления деталей определяют, пользуясь критериями [6]: технологическим; техническим; технико-экономическим.
1.Технологический критерий характеризует принципиальную возможность применения нескольких способов восстановления деталей исходя из конструктивно-технологических особенностей детали или определенных групп деталей.
Этот критерий не оценивается количественно и относится к категории качественных. Поэтому его применяют интуитивно с учетом накопленного опыта.
Для оборотной лапы наиболее приемлемы три способа восстановления: способ дополнительной ремонтной детали, ручная электродуговая наплавка, наплавка намораживанием.
Сущность способа дополнительной ремонтной детали заключается в том, что соответственно изношенным размерам и форме к основе оборотной лапы приваривается ремонтная деталь. Преимущество этого способа: простота в применении. Не требуется сложного оборудования, возможность получения высокого показателя износостойкости рабочих поверхностей и прочного соединения между основой и восстановленной частью детали. Недостатки способа: низкая производительность и высокая трудоемкость.
Вторым способом является ручная электродуговая наплавка. При этом способе характерны: низкая производительность, высокие энергетические затраты, низкое качество наплавляемого металла. Не требуется сложное оборудования, возможность применять в условиях ремонтных мастерских хозяйств.
Третьим способом является наплавка намораживанием погружением в расплав. Металлопокрытие полученное данным способом плотное, без раковин, имеет монолитное соединение с основным металлом. Наплавленный слой сплава обладает высокими физико-механическими свойствами. При использовании данного способа можно получить износостойкий слой необходимой толщины. Технология может быть использована в ремонтных мастерских РАПТ и других ремонтных предприятиях.
2.Технический критерий оценивает каждый способ устранения дефектов детали с точки зрения восстановления свойств поверхностей, то есть обеспечение работоспособности за счет достаточной твердости, износе-стойкости и сцепляемости покрытия восстанавливаемой детали.
Оценивается коэффициентом долговечности, под которым понимается отношение срока службы восстанавливаемой детали к сроку службы новой [6]
Кд=Тв/Тн=Кi*Кв*Ке*Кп, (3.1)
где Тв, Тн-срок службы восстановленной и новой детали соответственно;
Кi,Кв,Ке-соответственно коэффициенты износостойкости, выносливости
и сцепляемости покрытий /для восстановления оборотной лапы принима-
ем Кв=Ке=1;
Кп-поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспо-
собность восстановленной детали в условиях эксплуатации ,Кп=0,8...0,9.
По физическому смыслу коэффициент долговечности пропорционален сроку службы деталей в эксплуатации и, следовательно, рациональным по этому критерию будет способ, у которого Кд больше.
Способ дополнительной ремонтной детали: Ки=З; Кп=0,85;
Кд=3*1*1*0,85=2,55.
Ручная электродуговая наплавка: Ки=2,5; Кп=0,85;
Кд=2,5*I*I*0,85=2,12.
Наплавка намораживанием Кд=5, Кн=0,85;
Кд=5*1*1*0,85=4,25.
3.Технико-экономический критерий связывает стоимость восстановления детали с ее долговечностью после восстановления.
Оценивается коэффициентом технико-экономической эффективности по формуле профессора Шадричева В.А. [6]:
Кт=Св/Кд, (3.2)
где К -коэффициент технико-экономической эффективности;
Св- себестоимость восстановления детали.
Эффективным считается способ, у которого достигается меньшее значение Кт.
Себестоимость восстановления детали
Св=Зр+Зрм+Зэп+Нр, (3.3)
где Зр-затраты на выплату заработном платы рабочим, руб;
Зрм-затраты на ремонтные материалы, руб;
Зэп-затраты на потребление электроэнергии, руб;
Hр-накладные расходы, руб.

Так как при восстановлении оборотной лапы затраты на выплату зарплаты и на накладные расходы не значительны по сравнению с затратами на ремонтные материалы и на электроэнергию, то можно их не учитывать.
Тогда себестоимость восстановленной оборотной лапы
Св=/Зрм+Зэп/*2, (3.4)
2-восcтанавливаются две рабочие части оборотной лапы.
Способ дополнительной ремонтное детали.
Затраты на ремонтные материалы будут складываться
Зрм=Сим+Сдрд+Сэл, (3.5)
где Сим-себестоимость износостойкого материала, руб.;
Сдрд-стоимость дополнительной ремонтной детали, руб.;
Сэл-стоимостъ электронов для свайки дополнительной ремонтной дета-
ли, руб.
Определяем площади поверхностей дополнительной ремонтной детали, упрочняемых износостойким сплавом.
Целесообразно упрочнять рабочие плоскости дополнительной детали намораживанием погружением в расплав износостойкого сплава ПР-С27, толщина слоя 1,5мм,
Площадь упрочнения
S= 63*70=4550мм2
Объем упрочнения дополнительной ремонтной детали V=S*t, V=4550*1,5=6825 мм3,
t-толщина, мм.
Масса износостойкого материала наплавленная на дополнительную ре-монтную деталь
m=р*V, (3.6)
где р-плотность износостойкого сплава ПР-С27кг/м3;
р=7500 кг/м3=7,5*10-6кг/м3;
m=7,5*10-6*6825=0,05 кг.
Цена I кг ПР-С27 в настоящее время составляет 6000 руб. Тогда стоимость наплавленного материала
Срм= m*Ц, (3.7)
где Ц -цена одного килограмма ПР-С27,руб;
Срм=0,05*6000=300руб.
Находим стоимость дополнительной ремонтной детали, изготовленной из стали 110Г13Л.
Определяем объем дополнительной ремонтной детали
V=S*t, (3.8)
где S-площадь,мм2;
t-толщина,мм;
S1=4550мм2; S2=25*36=900мм2;
S=4550-900=3650мм2;V=3650*12= =43800мм3.
Масса дополнительной ремонтное детали
m=V*р; р=7,8*10-6кг/мм3;
m=43800*7,8*10-6=0,34кг.
Стоимость дополнительной ремонтной детали
Cдрд =m*Ц, (3.9)
где Ц-цена 1кг стали 110Г1ЗЛ,руб.
В настоящее время цена 1кг стали 110Г13Л составляет 700 руб.
Сдрд =0,34*700 =238 руб.

Определяем стоимость электродов необходимых для сварки оборотной лапы с дополнительной ремонтной деталью. Для сварки основы оборотной лапы с дополнительной деталью необходима двухсторонняя разделка кромок. Так как разделка кромок сделана под 98°, то площадь поперечного сечения наплавляемого металла
S=6*6= З6мм2.
Тогда объем наплавляемого металла при сварке
V1=S*l, (3.10)
где l-длина шва, мм;
V1=36*86=3096мм3.
Так как сварка двухсторонняя, то наплавляемый объем металла будет равен
V=2*3096=6192мм3.
Масса наплавляемого металла
m=р*V, р=7,8*10-6кг/мм3;
m=7.8*10-6*6192=0,048кг.
Выбираем электроды УОНИ-13/45 Э50-4-ФГОСТ 9467-60,диаметр электрода 4мм,длина 40мм, сварочный ток I=160-220А [11]. Расход электродов рассчитываем по формуле [11],
MЭЛ=m*Кэ, (3.11)
где Кэ- коэффициент расхода электродов с учетом потери на огарки, разбры-
згивание, угар металла и массу шлака, Кэ=1,4[7];
mЭЛ=0,048*1,4=0,067кг.
Стоимость электродов
Сэл=mЭЛ*Ц, (3.12)
где Ц-цена 1кг электродов, руб., в настоящее время составляет 10т.р.;
Сэл=0,067*10000=670.
Суммарные затраты на ремонтные материалы
Зрм=Срм+Сдрд+Сэл;
Зрм=300+238+670=1208руб.
Затраты на электроэнергию при восстановлении оборотной лапы способом ремонтной детали определяются
Зэп=Сн+Сc, (3.13)
где Сн-затраты на, электроэнергию при намораживании дополнительной
ремонтной детали, руб.;
Сс-затраты на электроэнергию при сварке дополнительной ремонтной
детали с основой оборотной лапы, руб.;
Сн=Сквт.ч*WН, (3.14)
где СкВт.ч- стоимость I квт.ч., в настоящее время составляет 59,6 руб.;
Wн-расход электроэнергии при, кВт.ч.(составляет на одну заготовку
0,5кВт.ч).
Сц = 0,5*59,6=29,8 руб.
Затраты на электроэнергию при сварке
Cс=Cкв.ч.*Wс*m, (3.15)
где Wс-расход электроэнергии на 1кг наплавленного металла, кВт.ч., из [11]
5 кВт,ч;
Сc=59,6*5*0,048 =14,3руб.
Суммарные затраты на электроэнергию
Зэп =29,8+14,3=44,1 руб.
Себестоимость восстановления оборотной лапы способом дополнитель¬ной ремонтной детали
Св=(1208 +44,1)*2=2504,2 руб.
Тогда коэффициент технико-экономической эффективности
Кт=2504,2/2,55=982,04.
Ручная электродуговая наплавка.
Затраты на ремонтные материалы
Срм=m*Cс27,
где Cc27-стоимость износостойкого сплава ПГ-С27,руб.
Определяем объем наплавленного сплава
V=S*t, (3.17)
где S-площадь поперечного сечения наплавленного сплава, мм;
t-толщина наплавки, мм.
V=65*70*4=18200 мм3.
Масса наплавленного сплава
m=р*V,
где плотность сплава ПР-С27 принимаем р=7,65*106 кг/мм3;
m=7,65*106*18200=0,14кг.
Стоимость 1кг ПР-С27-6000 руб.,
Срм=0,14*6000=840 руб.
Расход электроэнергии на 1кг наплавленного металла 0,7 кВт.ч., а для наплавки рабочей части оборотной лапы
W=0,7*m, (3.18)
где m-масса наплавляемого сплава, кг.
W=0,7*0,14=0,1 кВт .ч.

Затраты на электроэнергию при электродуговой наплавке
Зэп=59,6*0,1=5,96 руб.
Себестоимость восстановленной оборотной лапы электродуговой наплавкой
Св=(840+5,96)*2=1691,92 руб.
Коэффициент технико-экономической эффективности
Кт=1691,92/2,12=798,1.

Наплавка намораживанием износостойкого сплава ПР-С27 погружением.
Затраты на ремонтные материалы будут складываться из стоимости наплавленного сплава ПР-С27.
Находим массу наплавленного материала
m=р*V,
где р=7,5*10-6 кг/мм3 ;V=22750мм3;
m=7,5*10-6*22750=0,17кг.
Стоимость наплавленного материала
Сс27=0,17*6000=1020 руб.
Расход электроэнергии на 1кг наплавленного сплава составляет 1,3 кВт.ч.
Затраты на электроэнергию
Зэл=W*m*Ц, (3.19)
где W -расход электроэнергии на 1 кг наплавленного сплава, кВт.ч;
m-масса наплавки ,кг;
Ц-стоимость 1кВт.ч.,руб.
Ээл=1,3*0,17*59,6=13,17руб.
Себестоимость восстановления оборотной лапы намораживанием
Св(1200+13,17)*2=2426,34 руб.
Коэффициент технико-экономической эффективности
Кт=2426,34/4,25=570,9.

Вывод: оценивая каждый из трех способов по трем критериям, можно сделать заключение -наиболее рациональным способом восстановления оборотной лапы является наплавка намораживанием износостойкого сплава ПР-С27 на твердую заготовку.
Способ дополнительной ремонтной детали, согласно произведенным расчетам, является допустимым при восстановлении оборотной лапы и це-лесообразно его применять в ремонтных мастерских хозяйств.


3.5Выбор баз


В рыхлительной лапе согласно рабочему чертежу, должны обеспечи¬ваться межосевые расстояния между отверстиями для ее крепления. Регламентируется расстояние от крепежного отверстия до боковой грани и нижней грани .Так как в процессе эксплуатации не происходит нарушения этих посадочных мест, то их можно принять в качестве баз при восстановлении изношенной рыхлительной лапы.


3.6.Обоснование последовательности устранения
дефектов


Основными технологическими операциями процесса наплавки намора-живанием из расплава металлов являются:
подготовка присадочного материала;
подготовка наплавляемой поверхности заготовки;
наплавка рабочей поверхности заготовки погружением в расплав
металлов(погружение кратковременная выдержка, извлечение заготовки из
расплавов металлов);
охлаждение изделия;
контроль качества наплавки.
Подготовка присадочного материала заключается в плавке и установлений необходимой температуры. Плавка присадочного материала осуществляется в индукционной сталеплавильной тигельной печи типа ИСТ-0.06.Применяются сменные тигли из огнеупорного материала.
Масса(уровень) и заданная температура расплава присадочного материала в тигле плавильной печи поддерживаются постоянными на протяжении всего процесса наплавки [3].
Для защиты легирующих элементов от выгорания применяют флюс АН-348А [3].
Активация наплавляемой поверхности применяется для удаления с наплавляемой поверхности оксидных пленок и технологических загрязнений , препятствующих контакту расплавленного износостойкого сплава с металлом наплавляемой детали.
Технологический процесс активации наплавленной поверхности де¬талей включает подготовку деталей к активации, подготовку флюса, нагрев наплавляемой части детали ТВЧ и флюсование наплавляемой поверхности погружением в расплав [3].
Наплавку намораживанием режущих элементов рабочих органов осу-ществляют погружением нагретой флюсованной детали в расплав износо-стойкого материала. Наплавленное изделие выгружают в контейнер и охлаждают на воздухе. После охлаждения детали, контролируется ее линейные размеры. Ширину и длину измеряем линейкой измерительной 500 ГОСТ 427-75, а толщину наплавленного слоя штангельциркулем ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-80. Один процент восстановленных деталей, но не менее 10, из каждой партии подвергают определению твердости. Твердость определяем прибором ТК-2.


3.7.Основные технологические режимы наплавки
намораживанием погружением в расплав износостойкого материала


В качестве основных технологических режимов наплавки наморажи¬ванием приняты: температура расплава, температура активации наплавля¬емой поверхности, скорость погружения наплавляемой детали в расплав, время выдержим [8].
Для осуществления процесса наплавки температура расплава в тигле должна находиться в пределах 1593...1623К.
Температура нагрева наплавляемой части детали должна быть 850... 950º С. После нагрева наплавляемой части детали ТВЧ, не допуская ее охлаждения, подают деталь на пост флюсования и погружают в расп¬лавленный флюс. Глубина погружения должна перекрывать зону наплавки на, 5...10мм. Время выдержки во флюсе должно составлять 3...5 сек. После извлечения деталь выдерживают над расплавом флюса в течение 3...5 сек. для отекания излишков флюса. Температура наплавляемой поверхности, как говорилось выше, должна быть не ниже 800...850град.С. При погружении нагретой флюсованной детали в расплав износостойкого материала выдерживают в расплаве в течение 0,8...1,2сек. Рекомендуется осуществлять погружение детали в расплав со скоростью 0,05...О,2м/с[8].


3.8Обоснование технического оснащения
рабочего места


Упрочнение и восстановление режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин наплавкой намораживанием выполняют на специализированных участках, расположенных в изолированном помещении [3].
Наплавочный участок должен быть укомплектован электротермическим оборудованием промышленного изготовления, в составе из:
контакторного шкафа,
преобразователя частоты ВПЧ-60-2400,
преобразователя частоты ВПЧ-100-8000,
конденсаторного блока,
шкафов управления,
панели с контакторами,
трансформаторного блока ИЗ4-100-8000,
нагревательной печи для флюса,
плавильной печи ИСТ-0,08.


3.9.Технико-зконсмические показатели восстановления оборотной лапы наплавкой намораживанием



Подробно расчеты приводятся в разделе 8. Согласно полученным результатам расчетов:
Годовой доход от инвестиций -- 7327,57тыс.руб.;
Чистый дисконтированный доход-- 2203,13тыс.руб.;
Срок окупаемости капитала-- 8,9лет


Размер файла: 2 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

        Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.