Проектирование восстановления корпуса клапана обратного

Проектирование восстановления корпуса клапана обратного Министерство Сельского Хозяйства Российской Федерации Департамент кадровой политики и образования Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Проектирование восстановления корпуса клапана обратного” Выполнил: Потапов В. В. 55ИПФ 2004г. При проектировании производственных процессов восстановления изно­шенных деталей очень важно знать не только коэффициенты повторяемости дефектов, но и коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов. Знание по­следних позволяет более обоснованно подойти к определению экономической целесообразности и эффективности восстановления деталей, имеющих то или иное сочетание дефектов, маршрутов восстановления, программы производст­ва. 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(i =-- 1, 2, 3... n). Аi , -i -го дефекта. Вероятность того, что деталь имеет i- го дефект, определяется из выражения: P(Ai )=Ki =Mi /N (1) Вероятность того, что деталь не имеет i- P(Ai )=1-Ki (2) где Мi - количество деталей, имеющих i -й дефект; N - общее количество дета­лей; Кi - коэффициент повторяемости i-го дефекта. Зная вероятности появления каждого дефекта, можно определить и вероятности различных сочетаний дефектов. P(X1 ,2 ...n ) - как вероятность появления деталей со всеми воз­можными дефектами или коэффициент повторяемости сочетания всех возмож­ных дефектов. Его значение можно определить из выражения: P(x1 , 2 ... n12 ) · ... P(An ) (3) Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1, 2...(п-1), будет равен: P(Х1 ,…n-112 )... P(An-l )... P(Anl · K2n-l ·.....· (l-Kn ) (4) Коэффициент повторяемости сочетания дефектов 1,2 P(X12 )=P(A1 ) · P(A2 ) · Р(А3 )... Р(Аn )=К1 ·К2 · (1-Кз ) ·.....· (1-Kn ). (5) Коэффициент повторяемости деталей, не имеющих ни одного дефекта: P(Xo )=P(A1 ) ·Р(А2 )... Р(Аn )=(1-К1 ) · (1-К2 ) ·....· (1-Kn ). (6) Корпус клапана обратного. Основные дефекты детали и их коэффициенты повторяемости: 1. Повреждение резьбы (А), К1 2. Износ поверхности под плунжер (Б), К2 = 0,9; Коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов: 1 · К2 =0,81; P(X1 ) =К1 · (1-К2 ) =0,09; Р(Х221 Р(Х0 ) =(l-K12 ) = 0,01. 2. 1. Обоснование восстановления поверхностей. 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 (характер нагрузки, род и вид трения) и величины износа, а также стоимости восстановления. - технологическим критерием или критерием применимости; - 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. Поверхность блока шестерен промежуточного вала коробки передач могут быть восстановлены следующими способами: поверхность Б – диффузионный метод, хромирование электролитическое (гальванический метод), вибродуговая наплавка; Выбор оптимального способа восстановления проводиться по технико-экономическому показателю, численно равному отношению себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности для этих способов. Окончательному выбору подлежит тот способ, который обеспечивает минимальное значение этого отношения: Св /Кд где Кд - коэффициент долговечности восстановленной поверхности; Св - себе­стоимость восстановления соответствующей поверхности, руб. При обосновании способов восстановления поверхностей значение себе­стоимости восстановления Св определяется из выражения Св = Су где Су -2 ; S - площадь восста­навливаемой поверхности, дм2 . Предварительно отобранные методы восстановления для каждой изнаши­ваемой поверхности ранжируются по значению технико-экономического пока­зателя и сводятся в таблице 1. N дефекта Наименование дефекта Коэффициент повторяемости Шифр способа КД Су S Св/КД 1 Повреждение резьбы 0,9 1,1 0,85 7,0 29 238,82 1,2 0,85 9,0 29 307,06 нарезание резьбы под ремонтный размер 1,3 1,0 1,4 29 40,6 2 Износ поверхности под плунжер 0,9 диффузионный метод 2,1 1,0 11,0 184 2024 хромирование электролитическое 2,2 1,0 6,0 184 1104 2,3 0,85 9,0 184 1948 Из таблицы видно, что оптимальными способами восстановления изнаши­ваемых поверхностей являются следующие: для поверхности А – нарезание резьбы под ремонтный размер (экспресс-метод); для поверхности Б – хромирование электролитическое (гальванический метод); 2. 2. Обоснование восстановления всей детали. С точки зрения организации производства, чем меньшее количество спосо­бов используется для восстановления различных изнашиваемых поверхностей детали, тем меньше требуется видов оборудования, выше его загрузка, а следо­вательно, и выше эффективность производства. В связи с этим для окончатель­ного решения вопроса о способах восстановления изношенных поверхностей детали в целом, производится перебор различных сочетаний способов. Заканчивается анализ определением минимального значения отношения себестоимости восстановления детали оптимальным для каждой ее изнашиваемой поверхности способом к коэффициенту долговечности. Cвдj /Кдвj =∑ Суip · Si / Кдвj→min (9) Где Свдj- себестоимость восстановления изношенных поверхностей детали j-м сочетанием способов, руб.; Суip –удельная себестоимость восстановления i-й поверхности р-м способом, руб/дм; Кдвj- коэффициент долговечности детали, восстановленной j-м сочетанием способов; n- количество изнашиваемых поверхностей (дефектов). Кдвj = ΣКi · Кдij /Σ Кi (10) Где Ki – коэффициент повторяемости i-го дефекта; Kдij – коэффициент долговечности i-ой поверхности, восстановленной ремонтным способом. 1 вариант: - хромирование поверхности А и В , нарезание резьбы под ремонтный размер. Поверхность Б. Определим значение коэффициента долговечности восстанавливаемой детали по этому варианту: Кдв1 Определяем отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности для варианта: Свд1/Кдв1 = (7 · 29 + 7 · 184) / 1 = 1491 Результаты расчетов сводим в табл. № 2. Рассмотренный вариант должен лечь в основу разработки технологии восстановления детали и дальнейшего анализа эффективности ее восстановления. Таблица 2. Технико-экономические показатели восстановления изношенных поверхностей корпуса клапана обратного. Сочетание способов восстановления долговечности Кдвj Себестоимость Отношение себестоимости к коэф. долговечности Хромирование- поверхность А и В нарезание резьбы под рем. размер – поверхность Б 1 1576,2 1491 Раздел 3. Разработка технологической документации на восстановление детали. Технологическая документация на восстановление детали включает: - ремонтный чертеж (РЧ) - маршрутную карту восстановления детали (МК) - операционный карты восстановления детали (ОК) - карты эскизов к операционным картам (КЭ) 4. 1 Разработка ремонтного чертежа. Ремонтные чертежи выполняются в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД с учетом правил, предусмотренных ГОСТ 2. 604 «Чертежи ремонтные». Основные данные для разработки ремонтного чертежа являются: - рабочий чертеж детали - технические требования на новую деталь - технические требования на восстановленную деталь. 3. 1 Разработка маршрутных карт. Маршрутная карта восстановления детали в курсовом проекте разрабатывается на устранение двух основных дефектов. В маршрутной карте приняты следующие обозначения: в строке А – указания о цехе , участке, рабочем месте (РМ), операции; в строке В – информация об оборудовании, степени механизации (СМ), профессии по классификатору ОК ПДТР, размере работы (Р), условиях труда (УТ), количестве исполнителей (КР), количестве одновременно обрабатываемых деталей (КОИД), единицах нормирования, на которые установлена норма времени (Ен), объеме производственной партии в штуках (ОП) и др.. в строке М – информация о применяемом материале. возможные внутренние дефекты; не рекомендуется совмещать черновые и чистовые операции, т. к. они выполняются с разной точностью, в последнюю очередь выполняются чистовые операции. Если у детали изношены установочные базы их восстанавливают в первую очередь. В данном курсовом проекте в графе «код, наименование дефекта» после наименования конкретного дефекта, в скобках указывают номер дефекта, занесенный в карту эскизов. В графе «РЧ» записывают номинальное значение контролируемого параметра по конструктивному или нормативно-техническому документу, в графе «ДР» - допустимое значение контролируемого параметра. В графе «СТО» указывается наименование применяемых средств контроля. 3. 2 Разработка операционных карт. Операционные карты предназначены для описания технологических операций с указанием переходов, режимов обработки, данных о средствах технологического оснащения, норм штучного времени выполнения операции и переходов. Служебные символы и обозначения принятые в операционных картах, не отмеченные ранее: Т – информация о применяемой при выполнении операции технологической оснастке (приспособление, вспомогательный инструмент, режущий инструмент, средства измерения) Р – режим обработки Запись информации со служебными символами М, О, Р, Т выполняют на всей длине строки с возможностью переноса информации на последующие строки. В операционных картах после наименования операции (перехода) могут записываться технические требования, относящиеся к выполняемой операции (переходу). Номера переходов в операционных картах обозначают арабскими цифрами в технологической последовательности. Запись переходов необходимо выполнять кратко с указанием метода обработки , выраженной глаголом в повелительном наклонении, и поверхности. 3. 3 Режимы механической обработки. Итак, определяем нормы времени выполнения операции. Принимаем время на очистку, дефектацию и контроль в соответствии с методическими разработками и приобретенным опытом на практических занятиях. Нормы времени для операций шлифования, хромирования, токарной рассчитываем. В технологических картах обычно проставляется штучное время (Тшт). Рассчитаем его для данных операций. Шлифование: Поверхность Б: 12,07 12,070 – допустимый размер 1. снимаем 0,025 мм 12,035-0,025=12,01 2. наращиваем 0,08 мм 12,01+0,08=12,09 3. снимаем 0,02 мм 12,09-0,02=12,07 При шлифовании: Шлифование проводится для дефекта 2: Первое шлифование: Тосн = L · I / Sпр · Кз · 1000 (12) L – длина обрабатываемой поверхности, мм; I – число проходов, шт; Sпр – продольная подача камня; Тосн = 14 · 2 / 1,2 · 1,5 · 1000 = 0,0349 Т вспомогательное принимаем –Твсп = 5 мм. Дополнительное время рассчитывается по формуле: Тдоп = 0,1 ( Тосн + Твсп) (13) Тдоп = 0,1 (0,0349 + 5) = 0,503 Тшт =0,0349 + 5 + 0,503 = 5,53 мин Общее время при шлифовании = 11 мин Тосн = 14 · 3 / 1,2 · 1,5 · 1000= 0,052 мин Твсп = 5 мин Тдоп = 0,1 (0,052 + 5) = 0,505 мин Тщт = 0,052 + 5 + 0,505 = 5,557 мин При гальванических работах : Тосн = 10 · h ·γ / Дк · С · n (14) H – толщина покрытия, мм; γ- удельная масса осождаемого металла, г/см3 ; Дк – катодная плотность тона, А/дм3 ; С – электрохимический эквивалент осаждаемого металла; n – выход металла по току, %. Тосн = (10 * 0,08 * 6,9) / (60 * 0,324 * 0,14) = 2 часа Твсп принимаем равным 2 часа. Тдоп = 0,1 (2+2) = 0,4 часа Тшт = Тосн + Т всп + Тдоп Тшт = 2 + 2 + 0,4 = 4,4 часа При токарной обработке: Рассматриваем дефект 1 поверхности А Тосн = (П · Д · L · i) / (1000 · V · S) (15) L – длина обрабатываемой поверхности детали, мм; i- число проходов для снятия припуска; V - скорость резания, м/мин; S – подача. Тосн = (29 · 2) / (67 · 0,30 · 1000) = 0,002 мин Тдоп = 0,1 (Твсп + Тосн) = 0,1 · (0,002 + 4) = 0,4002 мин Тшт = Твсп + Тдоп + Тосн Тшт = 0,002 + 4 + 0,4 = 4,402 мин На токарную обработку необходимо 4,402 мин. Список литературы 1. Молодык М. В. Методика технико-экономического обоснования способов восстановления изношенных деталей машин. – М.: ГОСНИТИ, 1988 – 32с. 3. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. /Ю. А. Конкин, А. Ф. Пацкалев, А. И. Лысюк. и др. – М.: МГАУ, 1991. – 79с. 5. Проектирование технологических процессов восстановления изношенных деталей: методические рекомендации по курсовому проектированию. – М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003. – 52с.