Помощь студентам в учебе
Технология восстановления колеса велосипедного крана
|
Введение 5
1 Анализ состояния вопроса 7
1.1 Описание изделия и условий его эксплуатации 7
1.2 Свойства материала изделия и оценка его свариваемости 10
1.3 Предварительный анализ источников научно-технической
информации по вопросу восстановления крановых колёс 10
1.4 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 13
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 20
2 Проектная технология восстановительной наплавки крановых колёс . . . 22
2.1 Выбор параметров режима восстановительной наплавки 22
2.2 Выбор и описание наплавочных материалов 23
2.3 Оборудование для проведения восстановительной наплавки 24
2.4 Описание операций проектного технологического процесса
восстановительной наплавки 26
3 Безопасность и экологичность проектного технологического
процесса 31
3.1 Технологическая характеристика объекта 31
3.2 Идентификация профессиональных рисков 33
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 35
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 37
3.5 Обеспечение экологической безопасности 39
4 Оценка экономической эффективности
проектной технологии 41
4.1 Исходная информация для выполнения экономической оценки
предлагаемых технических решений 41
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 43
4.3 Расчет штучного времени 44
4.4 Заводская себестоимость базового и проектного вариантов
технологии 46
4.5 Капитальные затраты по базовому и проектному вариантам
технологии 50
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 56
1 Анализ состояния вопроса 7
1.1 Описание изделия и условий его эксплуатации 7
1.2 Свойства материала изделия и оценка его свариваемости 10
1.3 Предварительный анализ источников научно-технической
информации по вопросу восстановления крановых колёс 10
1.4 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 13
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 20
2 Проектная технология восстановительной наплавки крановых колёс . . . 22
2.1 Выбор параметров режима восстановительной наплавки 22
2.2 Выбор и описание наплавочных материалов 23
2.3 Оборудование для проведения восстановительной наплавки 24
2.4 Описание операций проектного технологического процесса
восстановительной наплавки 26
3 Безопасность и экологичность проектного технологического
процесса 31
3.1 Технологическая характеристика объекта 31
3.2 Идентификация профессиональных рисков 33
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 35
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 37
3.5 Обеспечение экологической безопасности 39
4 Оценка экономической эффективности
проектной технологии 41
4.1 Исходная информация для выполнения экономической оценки
предлагаемых технических решений 41
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 43
4.3 Расчет штучного времени 44
4.4 Заводская себестоимость базового и проектного вариантов
технологии 46
4.5 Капитальные затраты по базовому и проектному вариантам
технологии 50
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 56
Перед современным производством стоит задача повышения производительности и снижения себестоимости выпускаемой продукции. При этом возможны два направления повышения экономической эффективности производства. Первое направление - совершенствование основных технологических операций. Второе направление - механизация и автоматизация вспомогательных работ.
Именно второе направление имеет наибольший потенциал, потому что, как показывает статистика, на 1 тонну готовой продукции приходится приблизительно 10...100 тонн сырья, которое необходимо перемещать, складировать, транспортировать. При этом применяются различные грузоподъёмные механизмы, в частности, велосипедные краны.
Велосипедные краны используются на металлургических и машиностроительных предприятиях, благодаря своей конструкции они позволяют экономить производственную площадь и обеспечивать механизацию грузоподъёмных операций на всех этапах производства.
В восьмидесятые годы 20-го века в СССР производилось около 6...7 тысяч различных кранов в год. Согласно статистическим данным, в начале 21-го века производство кранов в России получило отрицательный рост и в настоящий момент стабилизировалось на уровне 1,0...1,5 тысяч кранов в год. Следует отметить, что требования ГОСТ 28448-90 «Краны консольные электрические передвижные. Типы» и ГОСТ 28648-90 «Колёса крановые. Технические условия» в настоящий момент производителем не соблюдаются. На рынке присутствует сотни типов и разновидностей кранов с различными техническими исполнениями. Это особенно затрагивает колеса, поскольку каждый производитель грузоподъёмной техники выпускает их по собственным нормам. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (от 20 июня 1997 года) относит к категории опасных производственных объектов грузоподъёмные механизмы.
Техническое состояние крана определяет безопасность и продолжительность его эксплуатации. Нормативный срок службы большинства мостовых кранов уже истёк, а их эксплуатация продолжается [15].
Для того, чтобы обеспечить безопасность при работе грузоподъёмной техники, применяются различные методы. В приводных механизмах и управляющих системах применяется дублирование. Стальные канаты и быстроизнашивающиеся детали проходят периодическую замену. Крановые колёса работают в неблагоприятных условиях, которые приводят к их интенсивному износу вследствие действия динамических нагрузок и абразивного изнашивания.
Значительные статические и динамические нагрузки приводят к возникновению дефектов крановых колёс. При ремонте металлических конструкций широкое применение получила ручная дуговая наплавка штучными электродами, которая сопровождается получением большого числа дефектов. Исправление этих дефектов требует привлечения дополнительных трудозатрат. Практический опыт по реновации деталей машин позволяет установить, что дефекты наплавки возникают в случае нарушения заданных параметров режима наплавки, недостаточно качественно проведённой подготовки поверхности деталей под наплавку, неправильный выбор технологии наплавки и наплавочных материалов [4], [6], [14], [22], [25], [26].
Повышение эффективности ремонтных работ требует замены ручной дуговой наплавки на более производительный способ восстановления.
Исходя из вышеизложенного следует признать актуальной цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества восстановления крановых колёс за счёт внедрения прогрессивных технологий наплавки.
Именно второе направление имеет наибольший потенциал, потому что, как показывает статистика, на 1 тонну готовой продукции приходится приблизительно 10...100 тонн сырья, которое необходимо перемещать, складировать, транспортировать. При этом применяются различные грузоподъёмные механизмы, в частности, велосипедные краны.
Велосипедные краны используются на металлургических и машиностроительных предприятиях, благодаря своей конструкции они позволяют экономить производственную площадь и обеспечивать механизацию грузоподъёмных операций на всех этапах производства.
В восьмидесятые годы 20-го века в СССР производилось около 6...7 тысяч различных кранов в год. Согласно статистическим данным, в начале 21-го века производство кранов в России получило отрицательный рост и в настоящий момент стабилизировалось на уровне 1,0...1,5 тысяч кранов в год. Следует отметить, что требования ГОСТ 28448-90 «Краны консольные электрические передвижные. Типы» и ГОСТ 28648-90 «Колёса крановые. Технические условия» в настоящий момент производителем не соблюдаются. На рынке присутствует сотни типов и разновидностей кранов с различными техническими исполнениями. Это особенно затрагивает колеса, поскольку каждый производитель грузоподъёмной техники выпускает их по собственным нормам. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (от 20 июня 1997 года) относит к категории опасных производственных объектов грузоподъёмные механизмы.
Техническое состояние крана определяет безопасность и продолжительность его эксплуатации. Нормативный срок службы большинства мостовых кранов уже истёк, а их эксплуатация продолжается [15].
Для того, чтобы обеспечить безопасность при работе грузоподъёмной техники, применяются различные методы. В приводных механизмах и управляющих системах применяется дублирование. Стальные канаты и быстроизнашивающиеся детали проходят периодическую замену. Крановые колёса работают в неблагоприятных условиях, которые приводят к их интенсивному износу вследствие действия динамических нагрузок и абразивного изнашивания.
Значительные статические и динамические нагрузки приводят к возникновению дефектов крановых колёс. При ремонте металлических конструкций широкое применение получила ручная дуговая наплавка штучными электродами, которая сопровождается получением большого числа дефектов. Исправление этих дефектов требует привлечения дополнительных трудозатрат. Практический опыт по реновации деталей машин позволяет установить, что дефекты наплавки возникают в случае нарушения заданных параметров режима наплавки, недостаточно качественно проведённой подготовки поверхности деталей под наплавку, неправильный выбор технологии наплавки и наплавочных материалов [4], [6], [14], [22], [25], [26].
Повышение эффективности ремонтных работ требует замены ручной дуговой наплавки на более производительный способ восстановления.
Исходя из вышеизложенного следует признать актуальной цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества восстановления крановых колёс за счёт внедрения прогрессивных технологий наплавки.
В настоящей выпускной квалификационной работе поставлена цель - повышение производительности и качества восстановления крановых колёс за счёт внедрения прогрессивных технологий наплавки.
При анализе возможных способов восстановительной наплавки были рассмотрены такие способы и их разновидности, как: ручная дуговая наплавка штучными электродами, механизированная наплавка в среде защитных газов, наплавка под флюсом, электрошлаковая наплавка, наплавка порошковой самозащитной проволокой. На основании проведённого анализа преимуществ и недостатков каждого способа в качестве способа для построения проектной технологии восстановительной наплавки крановых колёс рекомендована автоматическая наплавка под флюсом.
Составлена проектная технология автоматической наплавки под флюсом, которая предусматривает выполнение следующих операций: омывка и очистка, предварительный подогрев, наплавка, охлаждение, контроль качества, обточка.
Приведены описания операций технологического процесса, 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 1,70 млн. рублей. Вышеизложенное позволяет сделать вывод достижении цели и целесообразности внедрения результатов выпускной квалификационной работы в производство.
При анализе возможных способов восстановительной наплавки были рассмотрены такие способы и их разновидности, как: ручная дуговая наплавка штучными электродами, механизированная наплавка в среде защитных газов, наплавка под флюсом, электрошлаковая наплавка, наплавка порошковой самозащитной проволокой. На основании проведённого анализа преимуществ и недостатков каждого способа в качестве способа для построения проектной технологии восстановительной наплавки крановых колёс рекомендована автоматическая наплавка под флюсом.
Составлена проектная технология автоматической наплавки под флюсом, которая предусматривает выполнение следующих операций: омывка и очистка, предварительный подогрев, наплавка, охлаждение, контроль качества, обточка.
Приведены описания операций технологического процесса, 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 1,70 млн. рублей. Вышеизложенное позволяет сделать вывод достижении цели и целесообразности внедрения результатов выпускной квалификационной работы в производство.