Аннотация 2
Введение 5
1 Современное состояние ремонтной наплавки валов прошивного стана 7
1.1 Описание конструкции вала и условий его эксплуатации 7
1.2 Сведения о материале вала прошивного стана 10
1.3 Базовая технология восстановительной наплавки вала прошивного стана 12
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 14
2 Проектная технология восстановительной наплавки вала прошивного стана 15
2.1 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 15
2.2 Приспособление для наплавки 21
2.3 Повышение эффективности наплавки 25
3 Безопасность и экологичность проектного технологического процесса 29
3.1 Технологическая характеристика объекта 29
3.2 Идентификация профессиональных рисков 30
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 32
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 35
3.5 Обеспечение экологической безопасности 37
4 Оценка экономической эффективности проектной технологии 39
4.1 Исходная информация для выполнения экономической оценки предлагаемых технических решений 39
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 41
4.3 Расчет штучного времени 42
4.4 Заводская себестоимость базового и проектного вариантов технологии 44
4.5 Капитальные затраты по базовому и проектному вариантам технологии 49
4.6 Показатели экономической эффективности 51
Заключение 54
Список используемой литературы и используемых источников 55
В настоящее время перед промышленностью Российской Федерации стоит задача обеспечить повышение производительности и снижение стоимости изготовления металлических полуфабрикатов. Этот прорыв без раскачки будет обеспечении при условии снижения расходов на поддержание работоспособности технологического оборудования. Как показывает практика, приобретение и установка запасных частей на прокатные и прошивные станы составляет порядка 40 % трудоёмкости и 50 % себестоимости товарной продукции.
Типовой деталью прошивного стана, которая подвергается интенсивному износу и требует постоянной замены, является шестигранный вал, который в процессе работы испытывает значительные нагрузки, приводящие к износу его граней.
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 [4], [11].
Проведение ремонта деталей машин вместо их полной замены экономически более целесообразно. Ремонт детали требует меньших затрат времени и материалов, чем изготовление новой детали и её поставка потребителю. В связи с этим, следует признать, в качестве приоритетного направления энергосбережения и ресурсосбережения именно восстановление деталей машин.
В числе перспективных направлений обеспечения ресурсосбережения и импортозамещения современного производства следует указать повышение эффективности восстановительной наплавки за счёт разработки новых наплавочных материалов и внедрения наукоёмких технологий [8], [9].
В настоящее время валы прошивного стана ремонтируются при помощи ручной дуговой наплавки штучными электродами.
Повышение эффективности ремонтных работ требует замены ручной дуговой наплавки на более производительный способ восстановления.
В числе недостатков ручной дуговой наплавки следует отметить, во-первых, низкую производительность. Во-вторых, ручная дуговая наплавка проходит при тяжёлых условиях сварщика, которые связаны с повышенной загазованностью рабочей зоны. В-третьих, при ручной дуговой наплавке сложно получить необходимое качество наплавленного слоя, часто возникают дефекты наплавки.
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 [1], [10], [15], [20].
В настоящий момент отрасль испытывает дефицит отечественных запасных частей, выпуск которых по отношению к 2000 году снизился в десятки раз. Также следует принимать во внимание увеличение стоимости импортных запасных деталей и усложнение их доставки. Повышение эффективности восстановления изнашиваемых деталей позволяет существенно экономить трудовые и материальные ресурсы, а также снизить простои оборудования.
На основании вышеизложенного следует признать актуальной цель выпускной квалификационной работы – повышение производительности и качества восстановительной наплавки валов прошивного стана.
Достижение поставленной цели должно быть основано на изучении современных источников научно-технической информации о применении перспективных способов восстановления деталей машин и аппаратов.
В настоящей выпускной квалификационной работе поставлена цель – повышение производительности и качества восстановительной наплавки валов прошивного стана.
При выполнении базовой технологии ремонтной наплавки применяется ручная дуговая наплавка. Недостатки применения ручной дуговой наплавки штучными электродами: малая производительность выполнения восстановительных работ, работа сварщика в тяжёлых условиях, низкая стабильность качества наплавленного слоя, повышенный расход электродного материала на разбрызгивание и огарки.
Анализ преимуществ и возможных способов сварки позволил обосновать замену ручной дуговой наплавки штучными электродами на наплавку проволокой сплошного сечения в защитных газах.
Технология предусматривает последовательное выполнение операций: Подготовка дефектного участка, проведение предварительного подогрева, наплавка на дефектное место, термическая обработка, контроль качества.
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 до приемлемого уровня.
Годовой экономический эффект при внедрении проектной технологии составляет 1,182 млн. рублей. Срок окупаемости капитальных затрат составляет 0,18 года.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод достижении цели.
Полученные результаты предлагается внедрить при ремонтной наплавке деталей машин.
