Введение
1 Современное состояние восстановления коленчатых валов
компрессорных установок
1.1 Описание вала компрессорной установки.
1.2 Сведения о материале изделия
1.3 Особенности восстановления коленчатого вала компрессорной
установки по базовой технологии
1.4 Анализ способов восстановления коленчатого вала
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы . . . . . 19
2 Проектная технология восстановления коленчатого вала компрессорного агрегата
2.1 Описание установки для плазменного напыления.
2.2 Выбор материала для плазменного нанесения покрытия. . . . . . . . . 22
2.3 Описание операций технологического процесса плазменного нанесения покрытия при восстановлении коленчатого вала
компрессорного агрегата. . . . . . .
2.4 Планировка участка восстановления валов
3 Безопасность и экологичность проектного технологического процесса
3.1 Технологическая характеристика объекта
3.2 Идентификация профессиональных рисков
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков . . . . . . . . 33
3.4 Обеспечение пожарной безопасности
3.5 Обеспечение экологической безопасности
4 Оценка экономической эффективности проектной технологии. . . . . . . . 38
4.1 Исходная информация для выполнения экономической оценки
предлагаемых технических решений . . . . . .
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования
4.3 Расчет штучного времени
4.4 Заводская себестоимость базового и проектного вариантов технологии
4.5 Капитальные затраты по базовому и проектному вариантам технологии
4.6 Показатели экономической эффективности
Заключение
Список используемой литературы и используемых источников. . . . . . . . . 54
Для проведения восстановления изношенных деталей машин требуется объём затрат на порядок меньше, чем для приобретения новой детали. Это объясняется малыми объёмами наносимого металла. Так, примерно 85 % деталей, которые необходимо восстанавливать имеют величину износа, не превышающую 0,3 мм. Таким образом, восстановление работоспособности детали требует меньших затрат металла и энергии, чем изготовление новой детали. Исходя из этого, промышленное внедрение способов реновации деталей машин экономически оправдано и позволяет достигнуть значительного технологического (повышение работоспособности) и экономического (снижение финансовых и трудовых затрат) эффектов.
Основной причиной износа деталей аппаратов различного назначения (двигатели автомобилей, компрессорных установок и т.д.) является абразивный износ в парах трения, коррозионно-механический износ и кавитационный износ [1].
Как показала многолетняя практика эксплуатации и ремонта деталей машин, порядка 75 % выбраковываемых деталей могут быть успешно восстановлены с получением исходных свойств. При этом современные технологии реновации позволяют не только восстановить свойства деталей до исходного состояния, но и существенно повысить их [1], [5].
Коленчатый вал компрессора в процессе работы подвергается значительным нагрузкам. Значительное количество циклов знакопеременного нагружения, контактные давления в трущихся сопряжениях определяют малый ресурс работы вала компрессорной установки. Потери в двигателе компрессора на преодоление трения в сопрягающихся парах могут доходить до 50 % от общих потерь в двигателе. Поэтому повышение экономичности работы двигателя компрессора может быть достигнуто при повышении антифрикционных свойств трущихся деталей, их износостойкости и защиты от коррозии [16].
Восстановление вала компрессора с применением газотермического напыления [6], [13] может быть затруднено, так как высокая стоимость материалов существенно повышает себестоимость восстановления, которая может достигать 50…60 % от цены нового вала. Также следует учитывать, что покрытие, полученное газотермическим напылением, обладает низкой когезионной и адгезионной прочностью. Это приводит к снижению усталостной прочности нанесённого покрытия [17].
Одним из перспективных способов восстановления деталей машин может считаться лазерное нанесение покрытия и упрочнение. Этот способ позволяет достигать получать поверхностный слой с высоким качеством и эксплуатационными свойствами. Однако лазерные технологии не находят широкого применения из-за низкого коэффициента полезного действия процесса.
Перспективным также считается восстановление деталей машин с применением плазменных технологий, которые позволяют использовать порошковые износостойкие сплавы, что существенно повышает срок эксплуатации деталей машин [9], [17].
Плазменное напыление обладает высокой универсальностью, при этом различные сочетания наплавочных порошков позволяют получать наплавленные поверхности с различными свойствами. При этом способе восстановления деталей машин достигается минимальное воздействие на основной металл детали, что позволяет сохранить и даже её повысить работоспособность [9].
На основании вышеизложенного следует признать актуальной цель выпускной квалификационной работы – повышение производительности и качества восстановления коленчатого вала компрессорного агрегата.
В настоящей выпускной квалификационной работе поставлена цель – повышение производительности и качества восстановления коленчатого вала компрессорного агрегата.
Анализ возможных способов восстановления коленчатого вала выполнен с рассмотрением таких способов, как вибродуговая наплавка, наплавка в углекислом газе, газопламенное напыление, плазменное напыление, плазменная наплавка. В качестве способа для построения проектной технологии выбрана плазменная наплавка. Этот способов восстановления обладает большим коэффициентом долговечности и минимальной стоимостью нанесения покрытий.
Составлена проектная технология восстановительной плазменной наплавки, которая включает в себя следующие операции: мойка, дефектовка, подготовка поверхности, плазменное нанесение покрытия, контроль качества. Для размещения технологического оборудования, задействованного в выполнении этих операций, выполнена планировка производственного участка.
Приведены описания операций технологического процесса восстановления вала с применением плазменного нанесения покрытия, параметры режима обработки и оборудование для осуществления проектной технологии.
Изучение особенностей технологического процесса восстановительной наплавки позволило идентифицировать опасные и вредные производственные факторы. На основании этих выделенных факторов предложен ряд стандартных средств и методик, позволяющих устранить опасный фактор или уменьшить его влияние на персонал.
Годовой экономический эффект при внедрении проектной технологии составляет 0,225 млн. рублей. Вышеизложенное позволяет сделать вывод достижении цели.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
