Совершенствование технологии ремонта колосового элеватора комбайна Дон – 1500 в ОАО «Минский райагросервис» с модернизацией станочного приспособления для фрезерной операции

Дипломный проект

Расчетно – пояснительная записка на 116 с., графическая часть на 10 листах формата А1, таблиц 19 , иллюстраций 4 , приложения.
Ключевые слова: технология, колосовой элеватор, рабочее место, оснастка, предельно – допустимая концентрация, технико – экономические показатели.
В проекте приведены анализ ремонтного предприятия и его производственных подразделений, анализ существующих технологий ремонта. По результатам анализа разработана перспективная, ресурсосберегающая технология ремонта колосового элеватора в условиях ремонтного предприятия районного уровня ОАО «Минский райагросервис» и обосновано технологическое и транспортное оборудование.
В конструкторской часки проекта обоснована целесообразность применения оснастки по ремонту вала колосового элеватора комбайна «Дон -1500», изложено устройство и принцип работы оснастки, разработана конструкция оснастки.
В разделе по безопасности жизнедеятельности дана оценка экологической обстановке на предприятии, рассмотрена оценка устойчивости потенциально опасных объектов.
Технико – экономические расчеты подтвердили целесообразность и обоснованность принятых в проекте решений.



СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ......
1 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА...
1.1 Характеристика предприятия...
1.2 Анализ состояния организации технологии восстановления деталей...
1.3 Обзор существующих технологий ремонта колосового элеватора...
1.4 Выводы и предложения......
2 ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ И ГОДОВОГО ОБЪЕМА...
2.1 Режимы работы и годовые фонды времени...
2.2 Обоснование трудоемкости ремонта изделия и годового объема работ предприятия...
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА ВАЛА КОЛОСОВОГО ЭЛЕВАТОРА КОМБАЙНА «ДОН-1500»
3.1 Технологический маршрут восстановления вала колосового элеватора...
3.2 Обоснование способов устранения дефектов.
3.3 Патентно-информационные исследования.
3.4 Обоснование и выбор технологического оборудования...
3.5 Разработка технологических операций ремонта вала колосового элеватора...
4 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА ТОКАРЯ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ВАЛА КОЛОСОВОГО ЭЛЕВАТОРА КОМБАЙНА «ДОН-1500»...
4.1 Обоснование оснащенности рабочего места токаря по восстановлению валов......
4.2 Планировка рабочего места токаря по восстановлению валов...
4.3 Паспорт рабочего места токаря по восстановлению валов....
5 КОНСТУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА ФРЕЗЕРНОГО
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ......
5.1 Обоснование выбранной конструкции......
5.2 Описание устройства и конструкционных решений...
5.3 Конструкционные расчеты...
5.3.1 Расчет сил резания и усилия зажима детали в
приспособлнии...
5 .3.2 Расчет винтовой пары...
5.3.3 Расчёт приспособления на точность...
5.4 Технико-экономическое обоснование конструкторской разработки..
5.4.1 Расчет затрат на изготовление фрезерного приспособления...
5.4.2 Заработная плата производственных рабочих........................
5.4.3 Расчет годовой экономии эксплуатационных затрат...
5.4.4 Статический срок окупаемости затрат на изготовление
фрезерного приспособления....
6 ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И НАУЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА..........
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ...
7.1 Охрана труда...
7.1.1 Анализ состояния охраны труда в
ОАО «Минский райагросервис»...
7.1.2 Требования безопасности при ремонте вала колосового элеватора комбайна «ДОН-1500»...
7.1.3 Производственная санитария......
7.1.4 Расчет искусственного освещения в
ОАО «Минский райагросервис»...
7.1.5 Пожарная безопасность в ОАО «Минский райагросервис».......
7.2 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных и экологически неблагоприятных ситуациях......
7.2.1 Экологическая безопасность
7.2.2 Безопасность жизнедеятельности в условиях
чрезвычайных ситуаций (ЧС)...
8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА......
8.1 Инвестиции...
8.2 Расчет себестоимости восстановления вала
колосового элеватора...
8.2.1 Стоимость ремонтных материалов......
8.2.2 Основная заработная плата производственных рабочих.....
8.2.3 Дополнительная заработная плата
производственных рабочих......
8.2.4 Отчисления на социальное страхование...
8.2.5 Единый платеж чрезвычайного налога и обязательных
отчислений в государственный фонд содействия занятости...
8.2.6 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования...
8.2.7 Цеховые (общепроизводственные) расходы...
8.3 Определение отпускных цен на восстановленные детали...
8.4 Оценка эффективности инвестиций......
8.5 Расчет критических объемов производства...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ...



1.3 Обзор существующих технологий ремонта колосового
элеватора

Колосовой элеватор представляет собой корпус коробчатой формы. В верхней головке элеватора на шариковых подшипниках установлен вал со звездочкой, закрепленной шпонкой и шплинтами. Крутящий момент на валу ограничен предохранительной муфтой до 100 Нм. Цепь регулируют натяжными винтами. Верхний вал вращается через ременную передачу посредством шкива с фрикционной предохранительной муфтой. В колосовом элеваторе применяют цепь со скребками, приклепанными через шесть звеньев цепи для равномерной загрузки элеватора.
Возникающие в процессе эксплуатации щели в зонах прилегания верхних и нижних крышек элеваторов, а также в зоне присоединения ко-жуха загрузочного шнека к бункеру необходимо заделывать герметиком ВГО-1 по ОСТ 38-03238-81.
Текущий ремонт колосового элеватора проводится при износах деталей цепи; деформации пластин жесткости скребков; обрыве крон-штейнов подвески, щитка ограждения, крышек; износе вала и шпоночного паза.
Деформированные жесткости скребков элеваторных цепей подвергаются выправлению. При износе скребков и звеньев элеваторных цепей необходимо заменить их на новые.
Обрывы кронштейнов подвески, щитки ограждения и крышек сле-дует необходимо заварить.
Износ вала под звездочку не должен превышать 29,65 мм.
Ширина шпоночного паза должна быть не более 8,1 мм.
На резиновых скребках не должно быть обломов и расслоений. Вы-ступление скребков под пластинами жесткости должно быть не менее 2 мм.
Радиальное биение конца вала не должно превышать 0,4 мм.
На резиновых скребках элеваторной цепи не должно быть взрывов и расслоений кордной основы.
Для дефектов вала колосового элеватора, рассматриваемого в ди-пломном проекте, существуют различные способы ремонта. Рассмотрим наиболее распространенные из них:
Вибродуговая наплавка — разновидность дуговой наплавки металлическим электродом. Процесс наплавки осуществляется при вибрации электрода с подачей охлаждающей жидкости на наплавленную поверхность.
К наплавляемой поверхности детали, которая вращается в центрах токарного станка, роликами подающего механизма из кассеты через вибрирующий мундштук подается электродная проволока. Из-за колебаний мундштука, вызываемых эксцентриковым механизмом, проволока периодически прикасается к поверхности детали и расплавляется под действием импульсных электрических разрядов, поступающих от генератора. Под действием вибратора мундштук вместе с проволокой вибрирует с частотой 50Гц и амплитудой колебания до 4 мм (практически 1,8-3,2 мм.).
Вибрация электрода во время наплавки обеспечивает стабильность процесса за счет частых возбуждений дуговых разрядов и способствует подаче электродной проволоки небольшими порциями, что обеспечивает лучшее формирование наплавленных валиков.
Качество соединения наплавленного металла с основным зависит от нескольких факторов. Основными из них являются полярность тока, шаг наплавки (подача суппорта станка на один оборот детали), угол подвода электрода к детали, качество очистки и подготовки поверхности, подлежащей наплавлению, толщина слоя наплавки и др.
Вибродуговая наплавка под слоем флюса имеет ряд преимуществ: дает возможность наплавлять металл только на изношенную часть, что уменьшает трудоемкость последующей механической обработки; полу-чать наплавленный слой без пор и трещин; деформация детали мини-мальная и не превышает полей допусков посадочных мест; минимальная зона термического влияния.
Недостатком вибродуговой наплавки является уменьшение до 40 % сопротивления усталости наплавленных деталей. Этот показатель можно улучшить термообработкой.
Наплавка под слоем флюса. При такой наплавке в зону горения дуги подают сыпучий флюс, состоящий из отдельных мелких крупиц (зерен). Под воздействием высокой температуры часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку, которая надежно защищает распаленный металл от действия кислорода и азота. После того как дуга переместилась, жидкий металл твердеет вместе с флюсом, образуя на наплавленной поверхности ломкую шлаковую корку. Флюс, который не расплавился, может быть снова использован. Наплавку под слоем флюса применяют для восстановления многих деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин.
Автоматическая наплавка эффективна в тех случаях, когда нужно наплавить слой толщиной более 3мм. (например, при выполнении на-плавки на деталях ходовой части тракторов и сельскохозяйственных машин - катках, цапфах, роликах, осях и т.д.), глубокое проплавление нежелательно, т.к. оно увеличивает деформацию детали.
При наплавке могут возникнуть следующие дефекты: неравномер-ность ширины и высоты наплавленного валика из-за износа мундштука или подающих роликов, чрезмерного вылета электрода; наплыв металла вследствие чрезмерной силы сварочного тока или недостаточного смещения электродов из зенита; поры в наплавленном металле из-за повышенной влажности флюса (его необходимо просушить в течение 1-1,5 ч при температуре 250-300°С); неустойчивая дуга как следствие не-надежного контакта.
Контактная приварка ленты и проволоки. Суть процесса восстановления контактной приваркой состоит в приваривании мощными импульсами тока к поверхности деталей стальной ленты, порошка или проволоки.
Для уменьшения нагрева детали и улучшения закалки привариваемого слоя в зону сварки подают охлаждающую жидкость. Способ восстановления деталей контактным электроимпульсным по-крытием широко применяют для восстановления посадочных мест под подшипники в корпусных деталях и валах, а также резьбовых частей валов. Для восстановления и упрочнения деталей перспективной является приварка к изношенным поверхностям порошковых твердых сплавов.
При контактной сварке металл прогревается на малую глубину, что обеспечивает неизменность его химического состава и отпадает необходимость в применении флюсов и защитных газов.
Выбор материала ленты осуществляется в зависимости от потреб-ной твёрдости восстановленной поверхности.
Наплавка в среде углекислого газа. Сварку и наплавку в среде защитных газов широко используют в ремонтном производстве. Однако высокая стоимость инертных газов ограничивается только сваркой
Наплавка в среде СО2 постепенно вытесняет вибродуговую на-плавку и частично наплавку под слоем флюса. Этот процесс обладает производительностью на 25...30% выше, чем наплавка под слоем флюса, легко механизируется и автоматизируется. Отпадает необходимость удаления шлака. Уменьшение зоны термического влияния позволяет восстанавливать детали малого диаметра (практически начиная с 10мм.). Повышение скорости наплавки снижает потери металла на угар, разбрызгивание, уменьшает глубину проплавления и несколько улучшает прочностные свойства наплавленного металла,
Наплавкой восстанавливают детали из среднеуглеродистых сталей 25, 30, 40, 45, 45Х и др. При использовании сварочных проволок Св-08Г2 твердость металла НВ 220...250, а 1,6 Нп-З0ХГСА — НВ 250... 290. Чтобы получить более высокую твердость, необходимо провести цементацию, закалку ТВЧ или наплавку порошковыми проволоками. К недостаткам данного способа относят: довольно большие потери электродного материала (8...12%), снижение усталостной прочности восстанавливаемых деталей на 10...50%.[1,2,3,25]




3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОТО ПРОЦЕССА
РЕМОНТА ВАЛА КОЛОСОВОГО ЭЛЕВАТОРА
КОМБАЙНА «ДОН-1500»


3.1 Технологический маршрут восстановления вала колосового элеватора

Маршрут восстановления детали должен обеспечивать оптимальную последовательность операций, как с технологической точки зрения, так и с экономических позиций, то есть необходимо непосредственно на восстановление (в виде затрат на электроэнергию, пар, сжатый воздух, и т. д., заработной платы, компенсации неоправданного износа инструмента и оборудования), минимизировать потери времени, уменьшить материальные затраты. [1,2,9,10]
При разработке маршрута следует руководствоваться следующими правилами:
1) первыми выполняются операции по восстановлению или изготовлению технологических баз;
2) последовательность механообработки зависит от системы постановки размеров на чертеже. Прежде всего, обрабатывают поверхность, относительно которой на чертеже скоординированы другие поверхности детали;
3) сверление мелких отверстий чистовой обработки;
4) чистовую и черновую обработки со значительными припусками надо выделять в отдельные операции;
5) каждая последующая операция должна улучшать качество поверх-ности.
В соответствии с вышеизложенными требованиями принимаем сле-дующий технологический маршрут:
Дефектовочная→ наплавочная (деф.3,4,6) → центровочная →
правка (деф.5) → токарная (деф.1,3,4,6) → фрезерная (деф.2) → накаточная (деф.1,2) → круглошлифовальная (деф.3,6) → контрольная (деф.1,2,3,4,5,6).

Построение маршрута не должно обеспечить изменения состояния детали, отвечающей требованиям чертежа.