ВВЕДЕНИЕ
1Анализ состояния вопроса
1.1Описание устройства и дефектов изделия 7
1.2Сведения о материале изделия
1.3Базовая технология восстановительной наплавки
1.4Анализ источников научно-технической информации
по вопросу восстановительной наплавки
1.5Формулировка задач выпускной квалификационной работы
2Проектная технология восстановительной наплавки
2.1Обоснование выбора способа восстановительной наплавки
2.2Повышение эффективности наплавки в защитных газах
2.3Операции проектной технологии восстановительной
наплавки
3Безопасность и экологичность технического объекта
3.1Технологическая характеристика объекта
3.2Профессиональные риски, возникающие при реализации
технологического процесса
3.3Разработанные технические и организационные предложения
по уменьшению выявленных при анализе проектной технологии профессиональных рисков
3.4Разработанные технические и организационные предложения
по обеспечению пожарной безопасности на участке сварки
3.5Оценка безопасности для природной среды предлагаемых
технических решений
3.6Заключение по разделу
4Оценка экономической эффективности выпускной квалификационной работы
4.1Исходные данные для выполнения расчетов
4.2Расчёт фонда времени
4.3Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся
операции технологического процесса
4.4Расчет заводской себестоимости базового и проектного
вариантов технологии
4.5Калькуляция заводской себестоимости сварки по базовому
и проектному варианту технологии
4.6Капитальные затраты по базовой и проектной технологиям
4.7Показатели экономической эффективности
проектной технологии
4.8Заключение по экономическому разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
В транспортной технике наименьшую долговечность имеют узлы
механических трансмиссий. Одной из наиболее проблемных составляющих
трансмиссии является карданная передача, долговечность которой в 1,5…2
раза меньше основных агрегатов [1]. Карданная передача и соединяемые
агрегаты представляют собой сложную динамическую систему. В результате
анализа возникающих при работе этой механической системы вибрационных
процессов установлено, что в качестве возмущающего воздействия
выступают центробежные силы, которые возникают при разбалансировке
карданного вала из-за эксплуатационного износа. Установлено, что износу
наиболее подвержены соединения «шип крестовины–игольчатый
подшипник» и шлицевое соединение [1, 2]. Проблема возникновения
вибрационных процессов в первую очередь обусловлена
детерминированными и случайными вибрационными динамическими
нагрузками, постоянно действующими при эксплуатации, поэтому
необходимо периодически проводить контроль прочности и наличия
эксплуатационного износа деталей данных узлов.
В автомобиле карданный вал передает момент вращения от двигателя
через коробку передач на задний мост, у вертолета — на лопасти основного
пропеллера, а в железнодорожном вагоне соединяет между собой выходной
вал редуктора и выходной вал подвагонного генератора через муфту
сцепления.
Вилка скольжения карданного вала в процессе эксплуатации
испытывает высокие нагрузки, в результате которых образуются дефекты.
Основными поверхностями вилки, которые подвергаются интенсивному
износу, являются направляющая шейки, и отверстия под подшипники.
На сегодняшний день при восстановлении вилки карданного вала
используются следующие способы восстановления:наплавка ушек с последующей шлифовкой (внутренняя цилиндрическая
поверхность),
- установка компенсирующих вкладышей (внутренняя цилиндрическая
поверхность),
- правка щек на станках (наружная поверхность вилки),
- электрохимическое наращивание (железнение или хромирование) для
внутренних цилиндрических поверхностей.
Наиболее сложными и ответственными с одной стороны и
экономически выгодными с другой стороны являются восстановительные
операции, при реализации которых становится возможным восстановление
геометрических размеров детали, форм и взаимного расположения трущихся
поверхностей, получение поверхностей с заданными физико-механическими
свойствами, которые соответствуют состоянию новой детали.
Таким образом, актуальным следует признать цель выпускной
квалификационной работы – повышение производительности и качества
восстановления карданного вала легкового автомобиля.
Достижение поставленной цели должно основываться на достижениях
современной сварочной науки и использовать передовые способы
восстановления деталей машин.
В настоящей выпускной квалификационной работе была поставлена
цель – повышение производительности и качества восстановления
карданного вала легкового автомобиля.
Базовая технология восстановительной наплавки с применением
ручной дуговой наплавки штучными электродами имеет ряд недостатков.
Поиск и анализ источников научно-технический информации позволил
выделить несколько альтернативных способов восстановительной наплавки:
1) ручная дуговая наплавка с применением штучных электродов;
2) механизированная наплавка с применением порошковых самозащитных
проволок; 3) механизированная наплавка в среде защитных газов
проволоками сплошного сечения; 4) лазерная наплавка; 5) пламенная
наплавка.
На основании анализ преимуществ и недостатков каждого способа
принято решение использовать механизированную наплавку в среде
защитных газов проволоками сплошного сечения.
На основании современных достижений в области управления
горением сварочной дуги предложен оригинальный способ наплавки с
импульсным управлением горением дуги.
В ходе выполнения экологического раздела выполнен анализ
экологической безопасности предлагаемых в выпускной квалификационной
работе технических решений и предложены меры по защите персонала от
вредных и опасных факторов, которые возникают при реализации проектной
технологии.
Анализ экономической эффективности предложенных решений
позволил установить, что внедрение результатов выпускной
квалификационной работы в производство позволит получить годовой
экономический эффект в размере 0,62 млн. рублей.
1. Пастухов, А.Г. Повышение надежности карданных передач
трансмиссий сельскохозяйственной техники: Автореф. дис. ... д-ра. тех. наук
— М.: ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный ун-т им.
В.П. Горячкина», 2008. — 34 с.
2. Боряк, К.Ф. Методика вибрационных испытаний на прочность и
определения технического состояния карданных валов на стенде «ВИК-4000»
/ К. Ф. Боряк, Э. А. Зорич, В. А. Калашник, В. И. Силкин // Техническая
диагностика и неразрушающий контроль. – 2010. – № 2. – С. 55–60.
3. Потапьевский, А.Г. Сварка сталей в защитных газах плавящимся
электродом. Техника и технология будущего: монография / А.Г.
Потапьевский, Ю.Н. Сараев, Д.А. Чинахов. Юргинский технологический
институт. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2012. –
208 с.
4. Потальевский, А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся
электродом. Часть 1. Сварка в активных газах / А.Г.Потальевский. – Издание
2-е. недоработанное. – К.: Экотехнолопя, 2007. – 192 с.
5. Походня, И.К. Производство порошковой проволоки / И.К. Походня,
В.Ф. Альтер, В.Н. Шлепаков и др. – Киев : Вища школа, 1980. – 231 с.
6. Походня, И.К. Исследования и разработки ИЭС им. Е. О. Патона в
области электродуговой сварки и наплавки порошковой проволокой /
И.К. Походня, В.Н. Шлепаков, С.Ю. Максимов, И.А. Рябцев //
Автоматическая сварка. – 2010. – № 12. – С. 34–42.
7. Шоно, С.А. Плавкость шлаков, образующихся при износостойкой
наплавке порошковой проволокой открытой дугой / С.А. Шоно //
Автоматическая сварка. – 1974. – № 1. – С. 7–9.
8. Юзвенко, Ю.А. Защита металла при наплавке порошковой
проволокой открытой дугой / Ю.А. Юзвенко, Г.А. Кирилюк //
Автоматическая сварка. – 1974. – № 3. – С. 58–60.9. Гладкий, П.В. Плазменная наплавка / П.В. Гладкий,
Е.Ф. Переплетчиков, И.А. Рябцев. – К. : Екотехнологія, 2007. – 202 с.
10. Сидоров, А.И. Восстановление деталей машины напылением и
наплавкой / А.И. Сидоров. – М. : Машиностроение, 1987. – 192 с.
11. Кудинов, В. В. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий /
В. В. Кудинов, В. М. Иванов. – М. : Машиностроение. – 1981. – 192 с.
12. Goecke, S. F. Low Energy Arc Joining Process for Materials Sensitive to
Heat / S. F. Goecke. – EWM HIGHTEC WELDING GmbH 2005.
13. Jaeschke, B. Speedpulseeine produktivitaеtsund effizienzsteigernde
Weiterentwicklung des MSGImpulsschweiens / Jaeschke B., Vollrath K. //
Schweien und Schneiden. – 2009. – 61. – № 9. – S. 548–553.
14. DeRuntz, B. D. Transfer welding in manufacturing / B. D. DeRuntz //
Surface Tension. Selected Paper presented at the National Association of Industrial
Technology Conference, Detroit Michigan, 2001. – P. 20–26.
15. Uusitalo, J. Kemppi Pro News – 2006, FastROOT Process / J. Uusitalo.
– 2006. – P. 4–8...