Технология и оборудование для пайки ротора ДВС
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 11
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ИЗВЕСТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ПАЙКЕ РОТОРА 13
1.1 Описание ротора и принцип работы 13
1.2 Анализ материала изделия 16
1.3 Свойства сталей 16
1.4 Описание базового технологического процесса 17
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ПАЯЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПАЙКИ РОТОРА, А ТАКЖЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НА ПАЯЕМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ 20
2.1 Выбор оборудования 20
2.2 Выбор припоя 22
2.3 Методика исследования паяемости пластин с припоем М1, Л62 и пастой ППВС 23
2.3.1 Порядок проведения опытов 23
2.4 Методика исследования паяемости ротора 26
2.4.1 Порядок проведения опытов 26
2.5 Результаты исследований пайки пластин припоями М1, Л62 и пастой ППВС 29
2.5.1 Результаты пайки пластин с медным припоем 29
2.5.2 Результаты пайки латунным припоем 31
2.5.3 Результаты пайки паяльной пастой 31
2.6. Результаты исследования растекания паяльной пасты 33
2.7. Результаты пайки Стали 08 с чугуном 34
2.8 Результаты пайка стали 20 с чугуном 36
2.9. Результаты пайки стали 08 со сталью 20 38
2.10 Результаты исследований пайки ротора с пастой ППВС 39
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА 43
3.1 Подготовка деталей к пайке 43
3.2 Очистка комплектующих ротора 43
3.3 Сборка конструкции 44
3.4 Загрузка ротора 45
3.5 Пайка изделия 45
3.6 Охлаждение 45
3.7 Контроль качества продукции 46
4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 47
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая характеристика рассматриваемого технического объекта 47
4.2 Идентификация профессиональных рисков 48
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 49
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 51
4.4.1 Идентификация опасных факторов 51
4.4.2 Разработка технических средств и организационных мероприятий по обеспечению пожарной безопасности заданного технического объекта 51
4.4.3. Организационные (организационно-технические) мероприятия по предотвращению пожара 53
4.4.4 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 53
4.4.5 Разработка мероприятий по снижению негативного антропогенного воздействия на окружающую среду рассматриваемым техническим объектом 54
4.5 Заключение по разделу «Безопасность и экологичность технического объекта» выпускной квалификационной работы бакалавра 54
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 56
5.1 Цена материалов и затраты на производство пайки ротора 56
5.2 Расчет нормы штучного времени на выполнения технологических операций 57
5.3 Капитальные вложения в оборудование 58
5.3.1 Общие капитальные вложения в оборудование 58
5.3.2 Прямые капитальные вложения рассчитываются 59
5.3.3 Сопутствующие капитальные вложения определяются 61
5.4 Удельные капитальные вложения в оборудование (капитальные вложения на единицу изделия) 62
5.5 Расчет себестоимости сравниваемых вариантов 63
5.5.1 Затраты на материалы 63
5.5.2 Затраты на основные материалы 64
5.5.3 Затраты на вспомогательные материалы 64
5.5.4 Затраты на технологическую энергию 67
5.6 Затраты на содержание и эксплуатацию стандартного и нестандартного оборудования, приспособлений и производственных площадей 68
5.6.1 Затраты на содержание и эксплуатацию стандартного и нестандартного оборудования 68
5.6.2 Затраты на содержание и эксплуатацию контейнера для печи 70
5.6.3 Затраты на содержание и эксплуатацию производственных площадей под пайку ротора 71
5.7. Затраты на заработную плату основных производственных рабочих с отчислениями на социальные нужды 71
5.7.1 Основная заработная плата основных производственных рабочих 72
5.7.2 Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих 73
5.7.3 Отчисления на социальные нужды 74
5.8 Технологическая себестоимость ротора 74
5.9 Цеховая себестоимость изделия 75
5.10 Заводская себестоимость изделия 75
5.11 Полная себестоимость изделия 76
5.12 Расчет экономической эффективности разрабатываемого проекта 78
5.12.1 Ожидаемая прибыль (условно-годовая экономия) от снижения себестоимости изготовления изделия 78
5.12.2 Срок окупаемости капитальных вложений (инвестиций) 79
5.12.3 Коэффициент сравнительной экономической эффективности 79
5.13 Расчет повышения производительности труда 79
5.13.1 Снижение трудоёмкости изготовления изделия 79
5.13.2 Повышение производительности труда 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 83
ВВЕДЕНИЕ 11
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ИЗВЕСТНЫХ РЕШЕНИЙ ПО ПАЙКЕ РОТОРА 13
1.1 Описание ротора и принцип работы 13
1.2 Анализ материала изделия 16
1.3 Свойства сталей 16
1.4 Описание базового технологического процесса 17
2 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ И ПАЯЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПАЙКИ РОТОРА, А ТАКЖЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НА ПАЯЕМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ 20
2.1 Выбор оборудования 20
2.2 Выбор припоя 22
2.3 Методика исследования паяемости пластин с припоем М1, Л62 и пастой ППВС 23
2.3.1 Порядок проведения опытов 23
2.4 Методика исследования паяемости ротора 26
2.4.1 Порядок проведения опытов 26
2.5 Результаты исследований пайки пластин припоями М1, Л62 и пастой ППВС 29
2.5.1 Результаты пайки пластин с медным припоем 29
2.5.2 Результаты пайки латунным припоем 31
2.5.3 Результаты пайки паяльной пастой 31
2.6. Результаты исследования растекания паяльной пасты 33
2.7. Результаты пайки Стали 08 с чугуном 34
2.8 Результаты пайка стали 20 с чугуном 36
2.9. Результаты пайки стали 08 со сталью 20 38
2.10 Результаты исследований пайки ротора с пастой ППВС 39
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА 43
3.1 Подготовка деталей к пайке 43
3.2 Очистка комплектующих ротора 43
3.3 Сборка конструкции 44
3.4 Загрузка ротора 45
3.5 Пайка изделия 45
3.6 Охлаждение 45
3.7 Контроль качества продукции 46
4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 47
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая характеристика рассматриваемого технического объекта 47
4.2 Идентификация профессиональных рисков 48
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 49
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 51
4.4.1 Идентификация опасных факторов 51
4.4.2 Разработка технических средств и организационных мероприятий по обеспечению пожарной безопасности заданного технического объекта 51
4.4.3. Организационные (организационно-технические) мероприятия по предотвращению пожара 53
4.4.4 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 53
4.4.5 Разработка мероприятий по снижению негативного антропогенного воздействия на окружающую среду рассматриваемым техническим объектом 54
4.5 Заключение по разделу «Безопасность и экологичность технического объекта» выпускной квалификационной работы бакалавра 54
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ 56
5.1 Цена материалов и затраты на производство пайки ротора 56
5.2 Расчет нормы штучного времени на выполнения технологических операций 57
5.3 Капитальные вложения в оборудование 58
5.3.1 Общие капитальные вложения в оборудование 58
5.3.2 Прямые капитальные вложения рассчитываются 59
5.3.3 Сопутствующие капитальные вложения определяются 61
5.4 Удельные капитальные вложения в оборудование (капитальные вложения на единицу изделия) 62
5.5 Расчет себестоимости сравниваемых вариантов 63
5.5.1 Затраты на материалы 63
5.5.2 Затраты на основные материалы 64
5.5.3 Затраты на вспомогательные материалы 64
5.5.4 Затраты на технологическую энергию 67
5.6 Затраты на содержание и эксплуатацию стандартного и нестандартного оборудования, приспособлений и производственных площадей 68
5.6.1 Затраты на содержание и эксплуатацию стандартного и нестандартного оборудования 68
5.6.2 Затраты на содержание и эксплуатацию контейнера для печи 70
5.6.3 Затраты на содержание и эксплуатацию производственных площадей под пайку ротора 71
5.7. Затраты на заработную плату основных производственных рабочих с отчислениями на социальные нужды 71
5.7.1 Основная заработная плата основных производственных рабочих 72
5.7.2 Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих 73
5.7.3 Отчисления на социальные нужды 74
5.8 Технологическая себестоимость ротора 74
5.9 Цеховая себестоимость изделия 75
5.10 Заводская себестоимость изделия 75
5.11 Полная себестоимость изделия 76
5.12 Расчет экономической эффективности разрабатываемого проекта 78
5.12.1 Ожидаемая прибыль (условно-годовая экономия) от снижения себестоимости изготовления изделия 78
5.12.2 Срок окупаемости капитальных вложений (инвестиций) 79
5.12.3 Коэффициент сравнительной экономической эффективности 79
5.13 Расчет повышения производительности труда 79
5.13.1 Снижение трудоёмкости изготовления изделия 79
5.13.2 Повышение производительности труда 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 83
Идея разработки роторно-поршневого двигателя (рпд) пришла к нам из двадцатого века, когда два немецких инженера показали первый рабочий роторный двигатель[23].
В основном роторные двигатели используются для гоночных автомобилей, но также рпд применяются на мотоциклах и в авиации. Актуальность производства РПД с каждым годом улучшается в следствии развитии машиностроительного сектора.
В дипломе рассмотрена пайка роторно-поршневого двигателя в модифицированной воздушной среде. Пайка в такой среде дает возможность получать прочное соединение всей детали без очищения детали от флюса и окалины. При таком методе атмосфера для пайки создается путем термического разложения или испарения химических соединений и элементов в ходе нагрева. Понимая характерные черты такого рода пайки можно подобрать необходимые элементы и соединения для получения атмосферы нужного состава и свойств с высочайшей точностью. При этом использование флюса никак не требуется, или его количество возможно значительно уменьшить. Преимуществом пайки в модифицированной воздушной среде является, то, что при нагреве в среде, где нет наличия воздуха, не происходит окисления металла, и для получения качественной пайки нет необходимости воспользоваться флюсом. К минусам, мешающим значительному использованию в производстве относится: низкая эффективность процесса, небольшая область использования, дороговизна оборудования.
Одним из перспективных вариантов пайки ротора является пайка в парах цинка, позволяющая получать прочное соединения с пастой ППВС при печном нагреве. Основными преимуществами печной пайки в парах цинка являются: возможность получения за один термический цикл большого количества соединений, наименьшие остаточные напряжения и деформации, возможность механизации, а также, не требуется высокая классификация рабочего. Тем не менее, использование пайки в парах цинка в нынешнее время ограничено, как вследствие небольшой информации, о его способностях у промышленных экспертов, так и желания разработчиков улучшить процесс. Создание технологического процесса пайки ротора в парах цинка даст возможность установить оптимальные режимы пайки ротора с целью получения наилучшего свойства пайки.
В сегодняшний день производство ротора в восстановительной атмосфере водорода очень недешево стоит изготовителям роторов из-за дороговизны оборудования и газа.
Цель проекта: снижение себестоимости изготовления ротора двигателя ДВС.
Первые 3 главы сделаны по методичке [17].
В основном роторные двигатели используются для гоночных автомобилей, но также рпд применяются на мотоциклах и в авиации. Актуальность производства РПД с каждым годом улучшается в следствии развитии машиностроительного сектора.
В дипломе рассмотрена пайка роторно-поршневого двигателя в модифицированной воздушной среде. Пайка в такой среде дает возможность получать прочное соединение всей детали без очищения детали от флюса и окалины. При таком методе атмосфера для пайки создается путем термического разложения или испарения химических соединений и элементов в ходе нагрева. Понимая характерные черты такого рода пайки можно подобрать необходимые элементы и соединения для получения атмосферы нужного состава и свойств с высочайшей точностью. При этом использование флюса никак не требуется, или его количество возможно значительно уменьшить. Преимуществом пайки в модифицированной воздушной среде является, то, что при нагреве в среде, где нет наличия воздуха, не происходит окисления металла, и для получения качественной пайки нет необходимости воспользоваться флюсом. К минусам, мешающим значительному использованию в производстве относится: низкая эффективность процесса, небольшая область использования, дороговизна оборудования.
Одним из перспективных вариантов пайки ротора является пайка в парах цинка, позволяющая получать прочное соединения с пастой ППВС при печном нагреве. Основными преимуществами печной пайки в парах цинка являются: возможность получения за один термический цикл большого количества соединений, наименьшие остаточные напряжения и деформации, возможность механизации, а также, не требуется высокая классификация рабочего. Тем не менее, использование пайки в парах цинка в нынешнее время ограничено, как вследствие небольшой информации, о его способностях у промышленных экспертов, так и желания разработчиков улучшить процесс. Создание технологического процесса пайки ротора в парах цинка даст возможность установить оптимальные режимы пайки ротора с целью получения наилучшего свойства пайки.
В сегодняшний день производство ротора в восстановительной атмосфере водорода очень недешево стоит изготовителям роторов из-за дороговизны оборудования и газа.
Цель проекта: снижение себестоимости изготовления ротора двигателя ДВС.
Первые 3 главы сделаны по методичке [17].
По полученным результатам была разработана технология проектного варианта пайки роторно-поршневого двигателя в парах цинка с применением паяльной пасты. Данная технология не чем не уступает качеству пайки в восстановительной атмосфере водорода, так как пайка в парах цинка: безопасна, экологична, не дорогая, не требует высоких навыков классификации рабочего и обладает прочным соединением паяных швов.
В данной работе достигнута главная цель проекта, такая как снижение себестоимости пайки ротора ДВС в парах цинка. Основные задачи такие как, анализ исходных данных и известных решений по пайке ротора, исследования материалов на паяемость, разработка технологического процесса, выбор оборудования и паяльных материалов для пайки ротора были достигнуты практическим и исследовательским путем.
В процессе работы были рассмотрены способы, обезопасить пайку роторно-поршневого двигателя на производстве, а также показать экологичность данного процесса.
Данная технология принесет немного пользы в машиностроительный сектор в получении роторов и, так же, необходимо проводить дальнейшие исследования по пайки ротора для получения более качественного паяного соединения.
В данной работе достигнута главная цель проекта, такая как снижение себестоимости пайки ротора ДВС в парах цинка. Основные задачи такие как, анализ исходных данных и известных решений по пайке ротора, исследования материалов на паяемость, разработка технологического процесса, выбор оборудования и паяльных материалов для пайки ротора были достигнуты практическим и исследовательским путем.
В процессе работы были рассмотрены способы, обезопасить пайку роторно-поршневого двигателя на производстве, а также показать экологичность данного процесса.
Данная технология принесет немного пользы в машиностроительный сектор в получении роторов и, так же, необходимо проводить дальнейшие исследования по пайки ротора для получения более качественного паяного соединения.
Подобные работы
- Исследование и разработка технологии пайки узлов двигателя внутреннего сгорания
Бакалаврская работа, сварочное производство. Язык работы: Русский. Цена: 4550 р. Год сдачи: 2017 - Пайка ротора двигателя внутреннего сгорания
Бакалаврская работа, сварочное производство. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2018