Тема: Технологический процесс и оборудование восстановления элементов дорожно-строительной техники

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.
Купить

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.
Купить