Аннотация 2
Введение 5
1 Анализ современного состояния восстановления валов волочильных машин 7
1.1 Описание изделия и условий его работы 8
1.2 Сведения о материале изделия 9
1.3 Описание операций базового технологического процесса восстановительной наплавки 13
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 18
2 Проектная технология восстановительной наплавки 20
2.1 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 20
2.2 Технология восстановительной наплавки 28
2.3 Оборудование для осуществления проектной технологии 30
2.4 Планировка участка 32
3 Безопасность и экологичность предлагаемых технических решений 35
3.1 Технологическая характеристика объекта 35
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических решений 36
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 37
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 38
3.5 Оценка безопасности для природной среды предлагаемых технических решений 40
3.6 Заключение по разделу 41
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических решений 42
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов 42
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 44
4.3 Расчет штучного времени 45
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов технологии сварки 49
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций по базовому и проектному вариантам 56
4.6 Расчётное определение показателей экономической эффективности предлагаемых решений 60
Заключение по экономическому разделу 62
Заключение 64
Список используемой литературы 65
Снижение издержек в современном машиностроительном и приборостроительном производстве может быть достигнуто при повышении надёжности эксплуатируемого оборудования. Вот почему актуальными являются исследования в области восстановления и упрочнения деталей машин.
Подготовка производства машин и оборудования предусматривает решение большого числа технических и экономических вопросов. Одним из таких вопросов, решение которого должно быть получено уже на этапе подготовки производства, является организация ремонта эксплуатируемого оборудования. При этом следует обеспечивать поддержку стабильной работы оборудования в течение всего его жизненного цикла. В связи с этим актуальным является решение проблемы эффективного использования элементов оборудования и деталей машин, повышения эксплуатационной надёжности и качества ремонтных работ. Техническая готовность парка машин напрямую зависит от обеспеченности запасными частями [1, 2].
В настоящее время условия работы отечественных предприятий характеризуются увеличением налоговой нагрузки, повышением стоимости комплектующих и запасных деталей. В связи с этим растёт актуальность восстановления изношенных деталей, которая в большой степени может заменить приобретение новых деталей. Это объясняется тем, что проведение ремонта зачастую экономически более выгодно, чем покупка новых деталей. С точки зрения металлоёмкости ремонт деталей оборудования и транспорта требует меньших затрат материалов, чем выпуск новых деталей. Кроме того, проведение ремонта требует меньших временных затрат, чем изготовление новой детали. В связи с этим, организация ремонта будет экономически эффективнее, чем выпуск новых деталей. Таким образом, приоритетным направлением ресурсосбережения является восстановление работоспособности элементов оборудования и транспорта.
В настоящее время оборудование, которое имеется на предприятиях, не может обеспечить выполнение ремонта деталей машин с применением оптимальных способов и параметров режима. Для таких предприятий анализ альтернативных способов восстановления изношенных деталей и обоснование выбора оптимального для конкретной детали способа восстановления является весьма актуальным.
Эффективность ремонтных работ может быть повышена, а трудоёмкость - снижена, если применить новые, перспективные способы восстановления, к которым может быть отнесена плазменная наплавка. Этот способ восстановления деталей машин позволяет обеспечить увеличение сроков службы деталей [3, 4].
Существенный вклад в теоретическое обоснование выбора оптимального способа восстановления деталей оборудования и транспорта был внесён А.Н. Батищевым, М.Ю. Конкиным, В.И. Черноивановым и другими отечественными исследователями [5, 6, 7].
Ремонт оборудования может составлять существенную часть затрат предприятия на обеспечение технологического процесса, при этом приобретение запасных частей составляет приблизительно 50...70 % затрат на ремонт оборудования. Себестоимость же восстановленных деталей обычно не превышает 30.50 % цены новых деталей. При этом ресурс работы восстановленных деталей не только приближается к ресурсу работы новых деталей, но и может существенно превышать его. В связи с этим затраты на проведение капитального ремонта оборудования могут быть на 30.40 % снижены, если вместо покупных деталей использовать восстановленные [8].
На основании вышеизложенного следует признать актуальной темы выпускной квалификационной работы и сформулировать её цель - повышение эффективности восстановления вала волочильной машины. Достижение поставленной цели должно предусматривать использование современных достижений в области восстановления деталей машин.
В работе поставлена цель - повышение эффективности восстановления вала волочильной машины.
Базовый вариант технологии ремонтной наплавки валов с применением ручной дуговой сварки сопровождается получением большого числа дефектов и необходимостью исправления дефектов. Обзор возможных способов восстановительной наплавки выполнен с анализом таких способов, как ручная дуговая наплавка штучными электродами, индукционная наплавка, газовая наплавка, газопорошковая наплавка, плазменная наплавка, аргонодуговая наплавка, механизированная наплавка в интерном газе проволокой сплошного сечения.
На основании выполненного анализа обоснована эффективность применения ремонтной плазменной наплавки.
В ходе выполнения анализа состояния вопроса выполнена постановка задач на выпускную квалификационную работу: 1) обосновать выбор способа восстановительной наплавки изделия; 2) повысить эффективность восстановительной наплавки применительно к рассматриваемой детали; 3) составить проектную технологию восстановительной наплавки рассматриваемой детали; 4) выбрать оборудование для реализации проектной технологии и выполнить планировку участка восстановительной наплавки.
Выполнен анализ проектной технологии ремонтной сварки на предмет наличия опасных и вредных производственных факторов.
Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 1,7 млн. рублей.
С учётом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что поставленная цель выпускной квалификационной работы достигнута.
Полученные результаты выпускной квалификационной работы рекомендуются к использованию в производстве при выполнении восстановительной наплавки валов.
1. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет.: К.В. Фролов (пред.) [и д.р.] - М.: Машиностроение. - Измерения, контроль, испытания и диагностика. Т. III-7 / В.В. Клюев [и д.р.]; под общ. Ред. В.В. Клюева - 1996, 464 с.
2. Ельцов В.В. Восстановление и упрочнение деталей машин: учебное пособие / В.В. Ельцов. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2014
3. Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. / Ред. кол.: Г.А. Николаев (пред.) [и др.] - М.: Машиностроение, 1978 - т.2. / Под ред. А.И. Акулова, 1978. - 462 с.
4. Рафиков, И.А. Разработка технологии восстановления деталей машин плазменной наплавкой в продольном магнитном поле: диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. - Уфа: Башкирский государственный аграрный университет. - 2013.
5. Батищев А.Н. Методика оптимизации способов восстановления деталей // Организация и технология ремонта машин. - М.: РГАЗУ, 2000. - С. 174 - 178.
6. Конкин М.Ю. Ресурсосбережение при эксплуатации автотранспортной техники: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - М.: МГАУ, 1998. - 16 с.
7. Черноиванов, В.И. Состояние и перспективы технического сервиса в АПК России. - М.: ГОСНИТИ, 1997. - 166 с.
8. Бабусенко, С.М. Современные способы ремонта машин / С. М. Бабусенко, В. А. Степанов. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Колос, 1977. - 270 с.
9. Бойцов Ю.П. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин и оборудования: Учеб. пособие / Ю.П. Бойцов, С.Л. Иванов, А.С. Фокин. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб. - 2006. - 99 с.
10. Сварка. Резка. Контроль: Справочник. В 2 -х томах / Под общ. Ред. Н.П. Алёшина, Г.Г. Чернышова - М.: Машиностроение, 2004. Т.2 / Н.П. Алёшин [и др.] - 480 с.
11. Марочник сталей и сплавов / Под ред. В.Г. Сорокина М.: Машиностроение, 1989. - 640с.
12. Ельцов В.В. Ремонтная сварка и наплавка деталей машин и механизмов.: Учебное пособие / В.В. Ельцов - Тольятти: ТГУ, 2012 - 176 с.
13. Данилов, П.А. Повышение эффективности восстановления работоспособности изношенных деталей на основе обоснованного выбора технологических методов восстановления их эксплуатационных свойств. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. - Москва: Московский государственный технологический университет «СТАНКИН». - 2010.
14. Бессуднов, И.А. Совершенствование технологий ремонта газотурбинных авиационных двигателей с использованием ресурсосберегающих технологий: диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. - Рыбинск: Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева. - 2014.
15. Goecke S. F. Low Energy Arc Joining Process for Materials Sensitive to Heat, EWM HIGHTEC WELDING GmbH 2005.
...