ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ исходных данных и известных решений 7
1.1 Описание роторного двигателя 7
1.2 Анализ свойств материала конструкции 7
1.3 Анализ возможных способов нагрева под пайку 8
1.4 Анализ возможных систем припоев 17
1.5 Задачи работы 21
2 Разработка технологического процесса пайки 22
3 Подбор оборудования для пайки 24
4 Безопасность и экологичность проекта 25
4.2 Персональные риски, сопровождающие внедрение проектной 27
технологии в производство 27
4.3 Предлагаемые мероприятия по снижению профессиональных 28
рисков в ходе внедрения в производство проектной технологии 28
4.4 Предлагаемые мероприятия по обеспечению пожарной 29
безопасности разрабатываемого технологического объекта 29
4.5 Оценка экологической безопасности разрабатываемого 30
технологического объекта 30
4.6 Заключение по экологическому разделу 30
5 Экономическая эффективность проекта 32
5.1 Определение трудоемкости и длительности выполнения каждого этапа
работ 32
5.2 Расчет предпроизводственных, капитальных и приведенных затрат на
проведение исследований 36
Заключение по разделу 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 44
Подавляющее большинство двигателей внутреннего сгорания имеют поршень, совершающий в процессе работы возвратно-поступательные движения. Это является существенным недостатком такого двигателя. Поэтому созданы ряд конструкций т.н. роторно-поршневого двигателя. В таких двигателях ротор совершает вращательные движения. Наибольшее распространение получил роторно-поршневого двигатель, конструкцию которого разработал немецкий инженер Ванкель. Испытания двигателя начались еще в 1957 году. Роторно-поршневые двигатели компактны и проще по конструкции, так как в них нет кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма, у них значительно меньшие габариты и масса при одинаковой с поршневыми двигателями внутреннего сгорания мощности.
Однако у РПД есть ряд недостатков, поэтому применяют их очень ограниченно. Главные недостатки - сложно обеспечить уплотнение трущегося о корпус ротора, свечи не охлаждаются новыми порциями воздуха, ротор тяжелый. Поэтому ведутся непрерывные работы по поиску новых вариантов РПД. В частности, в одном из вариантов составной облегченный ротор. Технология изготовления такого ротора предусматривает соединение в пакет множества пластин. Поэтому разработка новых технологий соединения пластин в пакеты является актуальной.
Один из вариантов здесь пайка. Ротор состоит из множества пластин, которые необходимо соединить воедино, а преимуществом пайки является способность получать за один термический цикл множества соединений. Но пайка характеризуется разнообразием средств нагрева, один и тот же материал может быть соединен разными припоями, поэтому требуется проведение исследований применительно к конкретному изделию для того, чтобы выдать необходимые технологические рекомендации.
Цель настоящей работы - повышение качества и производительности на операциях соединения компонентов ротора перспективного двигателя внутреннего сгорания..
В процессе выполнения работы проанализированы возможные способы пайки ротора перспективного двигателя. Подобран припой и способ пайки пластин, составляющих ротор. Поскольку пайка ведется экспериментальная, высокая производительность здесь не требуется, то такие способы как пайка погружением, в силу имеющихся недостатков, отклонены.
По припою решено использовать недорогие латуни, температура пайки ими невысока, и они обеспечивают заданную прочность. Но при печном нагреве цинк из латуни испаряется, так как упругость его паров высока, а нагрев в печи идет медленно. Поэтому предложено паять в контейнере с введением туда паров цинка.
Разработан опытный технологический процесс пайки и для реализации его предложено оборудование.
Ожидаемый годовой экономический эффект составит 790903 руб.
1. Справочник конструктора и технолога / сост. В. М. Михин, Б. Е. Кобызев, В. В. Михайленко. - Королев : ЦНИИМАШ, 2000. - 582 с.
2. Щекин В. А. Технологические основы сварки плавлением : учеб. пособие для вузов. - Изд. 2-е, перераб / В. А. Щекин - Ростов н/Д. : Феникс, 2009. - 345 с.
3. Цепенев Р. А. Автоматическое управление процессом сварки : учеб. пособие / Р. А. Цепенев ; ТолПИ ; Каф. "Оборуд. и технология сварочного пр-ва". - Тольятти : ТолПИ, 2001. - 76 с.
4. Корольков П. М. Термическая обработка сварных соединений трубопроводов и аппаратов, работающих под давлением / П. М. Корольков. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Стройиздат, 1987. - 233 с.
5. Прыкин Б. В. Технология металлов и сварки : учеб. для вузов по спец. "Пр- во строит. изделий и конструкций" / Б. В. Прыкин. - Киев : Вища шк., 1978.
- 240 с.Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебник / Р.А. Фахрутдинов. - М.: ИНФРА - М, 2001.- 672 с.
6. Акшенцева А. П. Структура и свойства никельмолибденовых коррозионностойких сплавов : (с атласом микроструктур) : справочник / А. П. Акшенцева. - Москва : СП Интермет Инжиниринг, 1999. - 204 с.
7. Действия населения в чрезвычайных ситуациях. Пособие. Под общей редакцией В.А. Владимирова. - М.: МЧС России, 1995.
8. Колганов Л. А. Сварочное производство : учеб. пособие / Л. А. Колганов. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2002. - 504 с.
9. Уткин И.Ю. Роль микролегирующих элементов в формировании механических свойств околошовной зоны при сварке прямошовных труб большого диаметра групп прочности Х70-Х80. Автореферат диссертации кандидата технических наук. Москва: 2011. - 27 с.
10. Гостюшин А. В. Энциклопедия экстремальных ситуаций [Текст] / А. В. Гостюшин. — М.: Изд. «Зеркало», 1995.-288 с.
11. Singlton O.R., McNamara P. Aluminum vacuum brazing - materials and surfase effects // Aluminum (BRD). - 1974. - 50. №6. - P. 407-410.
12. Takemoto Т., Nakamura Н., Ukuo О. Vacuum brazing of titanium with aluminium filler metals. // Keikinzoku journal of the light metal welding and construction Japan light metal welding. 1986, - №10.
13. Чебац В.А. Сварочные работы: Учеб. пособие [Текст] / В.А. Чебац - 3-е изд. перераб.- Ростов-на-Дону: изд. центр «Феникс», 2006. - 412 с.
14. Красовский А.М. Основы проектирования сварочных цехов [Текст] / А.М. Красовский. - М.: Машиностроение, 1979 - 319 с.
15. Волченко В.Н. Сварка и сварочные материалы, том . 1 [Текст] / В.Н. Волченко. - М.: Машиностроение, 1991 - 527 с.
16. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика [Текст] /В.В. Клюев. - М.: Машиностроение, 1995. - 390 с.
17. Александров А.Р. Источники питания для дуговой сварки [Текст] / А.Р. Александров, В.С. Милютин. - М.: Машиностроение, 1982-427 с.
18. Osawa T. Vapor phaze brazing of copper plated carbon steel in a zinc vapor // Welding Journal. - 1981. - 60. - №11. - P. 215 s - 218 s.
19. Выбойщик Л. М., Лучкин P. С., Платонов С. Ю. Структурный фактор
коррозионно-механической прочности сварных соединений
нефтепромысловых труб // Сварочное производство. - №6 - 2008, с 12-17.
20. Schmatz D.I., Winterbottom W.Z. A fluxless process for brazing aluminum heat exchangers in inert gas // Welding Journal. - 1983. - 62. - № 10. - P. 31-38.
21. Ефименко Л. А., Капустин О. Е., Илюхин В. Ю., Коновалова О. В. — Анализ склонности трубных сталей различной категории прочности к термодеформационному старению // Сварочное производство. 2008. №1 — С. 10-12.
22. Федосеева Е.М. Повышение качества сварных соединений сталей трубного назначения для обеспечения эксплуатационной безопасности магистральных трубопроводов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.10 / Федосеева Елена Михайловна; [Место защиты: Перм. гос. техн. ун-т]. - Пермь, 2011. - 140 с.
23. Уткин И.Ю. Роль микролегирующих элементов в формировании
механических свойств околошовной зоны при сварке прямошовных труб большого диаметра групп прочности Х70-Х80: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.16.01 / Уткин Иван Юрьевич;[Место защиты:
Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина].- Москва, 2016.
24. Bollenrath F., Metzger G. The brazing of titanium to aluminium // Welding Journal.- 1963.-№10.-P. 42.