Введение
1Современное состояние ремонтной сварки деталей дорожно-строительной техники
1.1Сведения об изделии и дефектах
1.2Сведения о материале для изготовления ковша фронтального
погрузчика
1.3Описание операций базового технологического процесса
ремонтной сварки ковша фронтального погрузчика
1.4Формулировка задач выпускной квалификационной работы
2Составление проектной технологии ремонтной сварки ковша
фронтального погрузчика
2.1Анализ и экспертная оценка альтернативных способов ремонтной
сварки
2.2Повышение эффективности механизированной сварки
проволокой сплошного сечения в защитных газах
2.3Описание операций технологического процесса ремонтной сварки ковша фронтального погрузчика
3Безопасность и экологичность технического объекта
3.1Технологическая характеристика объекта
3.2Идентификация профессиональных рисков
3.3Предлагаемые технологические и организационные мероприятия
для снижения профессиональных рисков
3.4Обеспечение пожарной безопасности
3.5Обеспечение экологической безопасности производства
4Экономическое обоснование предлагаемых решений
4.1Исходные данные для проведения экономических расчётов
4.2Оценка фонда времени работы технологического оборудования
4.3Расчет штучного времени
4.4Расчёт заводской себестоимости вариантов технологии
4.5Оценка капитальных затрат по базовой и проектной
технологиям
4.6Расчёт показателей экономической эффективности
Заключение
Список используемой литературы и используемых источников
Дальнейшее развитие экономики Российской Федерации связано с налаживанием инфраструктуры, важнейшим элементом которой являются автодороги. Это делает актуальным оптимизацию использования дорожностроительной техники, интенсивная эксплуатация которой приводит к частым поломкам и ускоренному износу. Обеспечение же запасными частями становится главной задачей, от решения которой зависит успешность прокладывания дорог в России. Многолетняя практика использования дорожно-строительной техники показывает, что приблизительно для 75% деталей машин, которые были отбракованы в ходе капитального ремонта, имеется возможность продолжения эксплуатации в случае устранения обнаруженных дефектов и износа [7], [14].
Для того, чтобы обеспечить дорожно-строительную технику необходимыми запасными частями, требуются значительные финансовые расходы, которые существенно выше в случае приобретения новых запасных частей. Вторичное же использование изношенных деталей машин позволяет существенно снизить расходы на ремонт техники. Изношенная деталь теряет приблизительно 1.. .2 % от исходной массы металла, а её прочность относительно новой детали практически не уменьшается. Энергосбережение и ресурсосбережение требует расширения ввода в эксплуатацию восстановленных деталей против приобретения новых деталей [8].
Статистика по дефектам деталей машин показывает, что порядка 52 % от числа отбракованных деталей приходится на дефект уменьшения диаметра (толщины) в следствие износа, приблизительно 13 % приходится на нарушение геометрии и формы вследствие ударного воздействия, на трещины и изломы приходится порядка 9 % всех отбракованных деталей. При этом именно трещины и изломы хуже всего поддаются ремонту с восстановлением эксплуатационных свойств [5], [9], [10].
Исследования в области восстановления деталей машин проводили Г.И. Зеленков, Е.О. Патон, В.В. Ефремов, Ю.П. Шарпеев, Н.Н. Рыкалин и другие видные отечественные и зарубежные учёные. При этом значительная роль отводилась сварочным технологиям [2], [3], [5], [21], [22].
Проведённые исследования позволили предложить наплавочные материалы и технологии, которые способны не только обеспечить восстановление эксплуатационных свойств деталей машин, но и существенно их повысить, увеличивая износостойкость.
Протяжённость дорог, которые необходимо в ходе эксплуатации восстанавливать и модернизировать, измеряется сотнями тысяч км, при этом, кроме дорого круглогодичной эксплуатации существенную роль играют так называемые «зимники». Именно по «зимникам» происходит перемещение до 40 % всех необходимых грузов в северных районах нашей страны.
Прокладка дорог предусматривает использование специальной дорожно-строительной техники, при этом значительную часть составляют фронтальные погрузчики, которые предназначены для погрузки и уборки мелкокусковых сыпучих материалов. Также универсальный ковш погрузчика позволяет собирать мусор, засыпать траншеи и формировать поверхности. Роль фронтальных погрузчиков будет возрастать в связи с вводимыми в феврале 2022 года нормативами на массовые захоронения.
В ходе эксплуатации фронтального погрузчика происходит интенсивный износ его ковша, продолжительность эксплуатации которого можно существенно увеличить за счёт выполнения ремонтной сварки и наплавки.
Таким образом, проведённый краткий анализ вопроса состояния ремонтной сварки позволяет признать актуальность поставленной цели - повышение производительности и качества сварочных технологий при ремонте элементов дорожно-строительной техники на примере ковша фронтального погрузчика.
Цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности и качества сварочных технологий при ремонте элементов дорожно-строительной техники на примере ковша фронтального погрузчика.
На основании анализа дефектов, которые встречаются в конструкции ковша и требуют исправления, принято решение о наибольшем распространении трещины боковой стенки. При исправлении этого дефекта базовая технология предусматривает применение ручной дугой сварки штучными электродами.
Анализ базовой технологии позволил сформулировать её недостатки:
Также необходимо провести экономические расчёты, доказывающие эффективность внедрения результатов выпускной квалификационной работы в массовое производство [11].
Сформулированы задачи выпускной квалификационной работы:
-обосновать замену ручной дуговой сварки на более перспективный способ сварки, для чего необходимо выполнить анализ альтернативных способов сварки и их экспертную оценку;
-повысить эффективность выбранного способа сварки применительно к ремонтной сварки рассматриваемой детали;
-назначить оптимальные параметры режима сварки, выбрать оборудование и сварочные материалы, составить проектную технологию ремонтной сварки ковша фронтального погрузчика.
По результатам экспертной оценки альтернативных способов сварки в проектной технологии предложено использовать механизированную сварку проволокой сплошного сечения в защитных газах.
На основании анализа литературных данных для повышения эффективности ремонтной сварки предложено использовать импульсное управление сварочной дугой. Это управление будет осуществлено с применением разработок отечественных исследователей.
Проектная технология ремонтной сварки предусматривает выполнение следующих операций: зачистка, засверливание концов трещины, разделка кромок трещины, заполнение разделки дуговой сваркой, контроль качества.
Анализ проектного технологического процесса позволил идентифицировать опасные и вредные факторы, выделить особенности их влияния на персонал и окружающую среду. По результатам проведённых работ предложены технологические и организационные мероприятия, позволяющие устранить негативное действие выявленных опасных и вредных производственных факторов.
Также в разделе предложены мероприятия по защите рабочего персонала и предприятия от возникающих пожаров, что выполнено путём идентификации опасных факторов пожара и назначения способов устранения этих факторов.
При оценке экологичности проектного технологического процесса рассмотрены отрицательные воздействия результатов проведения процесса на окружающую среду - атмосферу, гидросферу и литосферу. Предложенные а разделе мероприятия позволяют выполнить экологические требования, предъявляемые предприятию со стороны природоохранных организаций.
В ходе проведения экономических расчётов установлено, что трудоёмкость выполнения операций технологического процесса уменьшилась на 40 %, а производительность труда увеличилась 67 %. Годовой экономический эффект с учётом капитальных вложений составляет 0,778 млн. рублей. Затраты на внедрение проектной технологии окупятся за 0,3 года.
На основании вышеизложенного поставленную цель следует считать достигнутой.
1.Авторское свидетельство № 1007871 СССР, МКИ В23К9/09. Устройство для сварки / Пирожков Е. Д., Чумак Л. Ф., Анкудинов В. А. № 3357427/25-27, заяв. 19.11.81; опубл. 30.03.83, Бюл. № 12. 3 с.
2.Акулов А. И., Алёхин В. П., Ермаков С. И. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки : учебник для вузов. М. : Машиностроение, 2003. 560 с.
3.Банов М. Д., Казаков Ю. В., Козулин М. Г. Сварка и резка материалов : учеб. пособие. М. : Издательский центр «Академия», 2000. 400 с.
4.Блехерова Н. Г. Прохоров В. В. Пискорский П. В., Глушак Н. В.
Автоматическая сварка самозащитной порошковой проволокой. Преимущества процесса // Территория НЕФТЕГАЗ. 2012. № 6. С. 94-95.
5.Воловик Е. Л. Справочник по восстановлению деталей. М. : Колос, 1981. 351 с.
6.Горина, Л. Н. Обеспечение безопасных условий труда на производстве: учебное пособие. Тольятти : ТолПИ, 2000. 68 с.
7.Грузин В. В., Нуракова А. С. Обеспечение эффективности восстановления средств механизации в системе планово-предупредительного ремонта // Наука, техника, инновации. 2005. № 4. С. 82-86.
8.Ельцов В. В. Ремонтная сварка и наплавка деталей машин и механизмов : учебное пособие. Тольятти : ТГУ, 2012. 176 с.
9.Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчетов на трение и износ. М. : Машиностроение, 1977. 258 с.
10.Крагельский И. В. Трение и износ. М. : Машиностроение, 1968. 370 с.
11.Краснопевцева И. В. Экономическая часть дипломного проекта : метод. указания. Тольятти : ТГУ, 2008. 38 с.
12.Маковецкая О.К. Состояние и тенденции развития мирового рынка основных конструкционных материалов и сварочной техники // Автоматическая сварка. 2015. № 10. С. 54-61.
13.Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет.: К.В. Фролов (пред.)
[и д.р.] - М.: Машиностроение. - Измерения, контроль, испытания и
диагностика. Том 3 / В.В. Клюев [и д.р.]; под общ. ред. В.В. Клюева. 1996, 464 с.
14.Нуракова А. С. Анализ экономической эффективности
технологических вариантов восстановления изношенных деталей при ремонте машин // Вестник Евразийского Гуманитарного института. 2005. №3. С. 56 - 61.
15.Ощепков Ф.Н. Современный рынок сварочного оборудования: проблемы и перспективы // Сварка и диагностика. 2013. № 5. С. 62-63...