Аннотация 2
Введение 6
1 Современное состояние восстановительных технологий 9
1.1 Описание изделия и условий его эксплуатации 9
1.2 Сведения о материале изделия 12
1. Особенности выполнения операций базового процесса восстановительной наплавки вала компрессорной установки 14
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 17
2 Построение проектной технологии восстановления коленчатого вала
компрессорного агрегата 19
2.1 Обоснование выбора способа восстановления 19
2.2 Описание установки для плазменного напыления 25
2.3 Описание операций проектного технологического процесса
плазменного напыления 28
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 32
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика рассматриваемого объекта 32
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 33
3.3 Методики и технические средства для устранения профессиональных рисков 35
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 37
3.5 Обеспечение экологической безопасности промышленного объекта 39
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 41
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 41
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 43
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 44
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 46
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 50
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 57
В настоящее время российская промышленность стоит перед рядом противоречивых задач, от методики и успешности решения которых во многом зависит направление дальнейшего развития экономики Российской Федерации скорость роста благосостояния российских граждан.
Первой задачей является соблюдение мобилизационных требований, что подразумевает качественное выполнение работ и услуг в условиях снижения поставок запасных частей, материалов и инструментов. Также мобилизационная экономика подразумевает уменьшение количества квалифицированных работников, которые направляются на решение альтернативных задач. Это требует кратного повышения производительности труда, которая компенсирует вымывание из производственного сектора специалистов. Также следует обеспечить внедрение автоматизированных и автоматических технологических процессов, которые позволят получать стабильное качество при использовании труда низкой квалификации [10], [12], [27].
Второй задачей является сохранение и повышение эксплуатационных свойств деталей машин и аппаратов, что необходимо для дальнейшего их функционирования в условиях естественного старения. Это требует повсеместного внедрения технологий реновации и методик контроля состояния, применения математического аппарата для прогнозирования ресурса конструкций и деталей машин [5], [8], [9].
Третьей задачей является сохранение эффективности производственных процессов в условиях прекращения доступа российских производителей к высокотехнологичным средствам производства. Это требует применения отечественных разработок, основанных на достижениях российских учёных [20].
Таким образом, построение проектных технологических процессов должно отвечать условиям повышения производительности, снижения 6
энергопотребления, ресурсосбережения, автоматизации и применения отечественных разработок.
В этой связи растёт актуальность технологий восстановления деталей машин, которое требует затрат энергии и материалов приблизительно в 10 раз меньше, чем для изготовления аналогичной детали с нуля. По оценкам современных исследователей при восстановлении детали требует наплавка слоя металла, толщина которого в среднем составляет приблизительно 0,3 мм. Такая величина износа наблюдается на 85 % изношенных деталей. Изготовление же новой детали потребует затрат материалов и энергии в более значительных количествах.
Типовой деталью, по отношению к которой проявляется эффективность восстановительных технологий, является вал компрессорной установки. В качестве причин износа валов следует указать абразивный износ, кавитационный износ и коррозионно-механический износ [4].
По результатам экспертной оценки изношенных валов следует заключить, что 75 % из них могут возвращены в эксплуатацию при условии проведения восстановительной наплавки изношенных поверхностей. Также следует принимать во внимание, что применение современных технологий восстановления позволяют не только восстановить геометрию детали, но и существенно повысить её эксплуатационные свойства [4], [15], [34], [35].
...
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности восстановления деталей машин типа валов. В качестве типовой детали рассматривается вал аммиачного компрессора.
При анализе свойств стали 34ХН3М, из которой выполнен вал, сформулированы трудности при восстановительной сварке и наплавке, к которыми являются образование холодных и горячих трещин.
При анализе операций базового технологического процесса восстановительной наплавки вала с применением порошковой проволоки ПП-Нп-30Х5Г2СМ сформулированы недостатки. Главным недостатком наплавки самозащитной проволокой является неравномерность плавления оболочки проволоки и порошкового наполнителя, что вызывает осыпание нерасплавленного флюса в сварочную ванну, образование пор и шлаковых включений. Кроме того, при наплавке порошковой проволокой наблюдается повышенная текучесть расплавленного металла, из-за чего усложняется формирование наплавленного слоя. Также порошковая проволока из-за своей мягкости застревает в подающем механизме.
Выполненный анализ состояния вопроса позволил обосновать выбор способа восстановления, в качестве которого для построения проектной технологии предлагается применить плазменное напыление. Для повышения эффективности процесса восстановления вала предлагается внедрить разработки отечественных исследователей-сварщиков.
Укрупнённо проектный технологический процесс восстановления вала можно условно разделить на пять операций. Первая операция - подготовительная, она выполняется с применением печи, ванны с моющим раствором, пневматического пистолета в комплекте с компрессором, сверлильного станка. Вторая операция - напыление, она выполняется с применением установки для плазменного нанесения покрытий и дробеструйного аппарата. Третья операция - механическая обработка, она выполняется с применением шлифовального станка и сверлильного станка. Четвёртая операция - контроль качества, она выполняется с применением набора визуально-измерительного контроля и измерительных инструментов. Пятая операция - пропитка маслом, она выполняется с применением масляной ванны.
При анализе опасных и вредных производственных факторов, которые сопровождают выполнение операций проектного технологического процесса, идентифицированы негативные производственные факторы, предложены технические средства и организационные мероприятия по защите от них.
Выполнена оценка проектной технологии на предмет обеспечения экологической безопасности. Предложены организационные мероприятия по защите окружающей среды от возникающих при реализации проектной технологии негативных антропогенных факторов.
Проведенные экономические расчёты позволяют судить о высокой эффективности предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решениях. Производительность труда повышается на 92 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 10 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 0,22 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,8 года.
Таким образом, внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений в производство позволяет получить доказанный расчётным путём экономический эффект. Доказана экономическая и технологическая эффективность предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
