Технологический процесс наплавки обода копрового шкива
|
Аннотация 2
Введение 5
1 Современное состояние вопроса наплавки на копровых шкивах 7
1.1 Описание изделия и условий его работы 7
1.2 Сведения о материале изделия 10
1.3 Базовая технология наплавки 12
1.4 Анализ преимуществ и недостатков базовой технологии 15
1.5 Анализ источников научно-технической информации 16
1.6 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 19
2 Построение проектной технологии проведения восстановительной
наплавки 20
2.1 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 20
2.2 Повышение эффективности плазменной наплавки 24
2.3 Описание операций проектного технологического процесса
восстановительной наплавки 28
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 34
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика рассматриваемого объекта 34
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 35
3.3 Методики и технические средства для устранения профессиональных рисков 37
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 39
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 41
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 42
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной
технологиям 42
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 44
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 45
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 47
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового вариантов технологии 51
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 57
Введение 5
1 Современное состояние вопроса наплавки на копровых шкивах 7
1.1 Описание изделия и условий его работы 7
1.2 Сведения о материале изделия 10
1.3 Базовая технология наплавки 12
1.4 Анализ преимуществ и недостатков базовой технологии 15
1.5 Анализ источников научно-технической информации 16
1.6 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 19
2 Построение проектной технологии проведения восстановительной
наплавки 20
2.1 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 20
2.2 Повышение эффективности плазменной наплавки 24
2.3 Описание операций проектного технологического процесса
восстановительной наплавки 28
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 34
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика рассматриваемого объекта 34
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 35
3.3 Методики и технические средства для устранения профессиональных рисков 37
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 39
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 41
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 42
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной
технологиям 42
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 44
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 45
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 47
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового вариантов технологии 51
4.6 Показатели экономической эффективности 53
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 57
Для обеспечения транспортной связи между подземной частью шахты и поверхностью применяется подъёмная шахтная установка. Она обеспечивает поставку вверх добываемого в шахте сырья и выработанной породы. Также шахтная установка служит для спуска и подъёма персонала и различного оборудования.
Подъём и спуск обеспечивается посредством барабанных машин, которые могут быть одноканатными или многоканатными. Приводом такой установки является электродвигатель постоянного тока, питание которого обеспечивается от тиристорных преобразователей. Применение новых канатов и увеличение грузоподъёмности приводит к ускорению износа копрового шкива. Для его восстановления и продления срока эксплуатации применяется наплавка обода шкива износостойкими сплавами. Применяемая ранее наплавка штучными электродами в настоящее время заменяется более перспективными способами сварки и наплавки, которые позволяют повысить качество выполняемых работ и производительность. Также становится возможным получение наплавленных слоев с улучшенными свойствами - увеличенной износостойкостью и продлённым ресурсом эксплуатации.
При построении технологических процессов современного производства следует учитывать экологическую повестку и специфику политического положения. В настоящее время необходимо обеспечить повышение эффективности технологических процессов производства одновременно со снижением затрат материалов и средств на их проведение. Повышение эффективности современного производства связано не только с необходимостью решения вопроса повышения стабильности качества. Разрабатываемые методики контроля и прогрессивные технологические процессы позволяют существенно снизить трудоёмкость выполнения работ и многократно повысить производительность. Поскольку предприятия Российской Федерации находятся в условиях жесточайшей конкуренции с западными и азиатскими производствами, то задача повышения производительности также актуальна. Если проектный процесс не позволит достигнуть существенного прогресса в этом направлении, то его внедрение будет заведомо бесперспективным.
Также следует принимать во внимание, что восстановительная наплавка требует для повторного введения детали в эксплуатацию в десятки раз меньше энергии и материалов, чем изготовление новой детали. Таким образом, обеспечивается соблюдение экологической повестки.
Соблюдение требования энергосбережения и ресурсосбережения делает необходимым повсеместное применение технологий реновации, которые позволяют применять восстановленные детали машин вместо вновь приобретаемых деталей машин. Восстановление детали требует меньших затрат энергии и металла, чем изготовление новой детали. Также при возможности восстановления изношенной детали и её повторного использования нет необходимости дожидаться поставок новых деталей или хранить запас деталей на складе [3], [7].
Вышеизложенное позволяет судить об актуальности выбранной темы выпускной квалификационной работы, которая может быть сформулирована как «Повышение эффективности восстановительной наплавки обода копрового шкива».
Достижение поставленной цели должно выполняться на основании изучения современных технологических решений, предложенных сварочному производству отечественными и зарубежными исследователями. С учётом настоящей специфики, характеризующей политическую и экономическую обстановку в России и за рубежом, предпочтение следует отдавать отечественным разработкам, внедрение которых в современное производство не потребует применения импортного оборудования и элементной базы [12], [16].
Подъём и спуск обеспечивается посредством барабанных машин, которые могут быть одноканатными или многоканатными. Приводом такой установки является электродвигатель постоянного тока, питание которого обеспечивается от тиристорных преобразователей. Применение новых канатов и увеличение грузоподъёмности приводит к ускорению износа копрового шкива. Для его восстановления и продления срока эксплуатации применяется наплавка обода шкива износостойкими сплавами. Применяемая ранее наплавка штучными электродами в настоящее время заменяется более перспективными способами сварки и наплавки, которые позволяют повысить качество выполняемых работ и производительность. Также становится возможным получение наплавленных слоев с улучшенными свойствами - увеличенной износостойкостью и продлённым ресурсом эксплуатации.
При построении технологических процессов современного производства следует учитывать экологическую повестку и специфику политического положения. В настоящее время необходимо обеспечить повышение эффективности технологических процессов производства одновременно со снижением затрат материалов и средств на их проведение. Повышение эффективности современного производства связано не только с необходимостью решения вопроса повышения стабильности качества. Разрабатываемые методики контроля и прогрессивные технологические процессы позволяют существенно снизить трудоёмкость выполнения работ и многократно повысить производительность. Поскольку предприятия Российской Федерации находятся в условиях жесточайшей конкуренции с западными и азиатскими производствами, то задача повышения производительности также актуальна. Если проектный процесс не позволит достигнуть существенного прогресса в этом направлении, то его внедрение будет заведомо бесперспективным.
Также следует принимать во внимание, что восстановительная наплавка требует для повторного введения детали в эксплуатацию в десятки раз меньше энергии и материалов, чем изготовление новой детали. Таким образом, обеспечивается соблюдение экологической повестки.
Соблюдение требования энергосбережения и ресурсосбережения делает необходимым повсеместное применение технологий реновации, которые позволяют применять восстановленные детали машин вместо вновь приобретаемых деталей машин. Восстановление детали требует меньших затрат энергии и металла, чем изготовление новой детали. Также при возможности восстановления изношенной детали и её повторного использования нет необходимости дожидаться поставок новых деталей или хранить запас деталей на складе [3], [7].
Вышеизложенное позволяет судить об актуальности выбранной темы выпускной квалификационной работы, которая может быть сформулирована как «Повышение эффективности восстановительной наплавки обода копрового шкива».
Достижение поставленной цели должно выполняться на основании изучения современных технологических решений, предложенных сварочному производству отечественными и зарубежными исследователями. С учётом настоящей специфики, характеризующей политическую и экономическую обстановку в России и за рубежом, предпочтение следует отдавать отечественным разработкам, внедрение которых в современное производство не потребует применения импортного оборудования и элементной базы [12], [16].
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена вопросу повышения эффективности восстановительной наплавки обода копрового шкива.
При анализе свойств материала для изготовления рассматриваемого изделия указаны трудности, возникающие при его сварке и наплавке. К таким трудностям следует отнести образование горячих и холодных трещин.
Базовая технология восстановительной наплавки предусматривает применение ручной дуговой наплавки штучными электродами. При анализе операций базового технологического процесса восстановительной наплавки с применением ручной дуговой наплавки сформулированы недостатки. Первым недостатком является малая производительность ручной дуговой наплавки, которая не может быть повышена за счёт форсирования режимов или применения новых электродов. Вторым недостатком является вредность условий труда сварщика, которому приходится работать в атмосфере сварочного аэрозоля и излучения от дуги. Третьим недостатком следует указать увеличение расхода наплавочных материалов из-за затрат на огарки, кроме того, необходимость прерывания горения дуги при смене электрода приводит к снижении производительности и качества наплавки. Четвёртым недостатком является малая стабильность качества, имеющая прямую зависимость от квалификации сварщика.
На основании предварительного анализа источников научно-технической информации по вопросу восстановительной наплавки деталей машин для последующего детального анализа были выбраны следующие способы: ручная дуговая наплавка, механизированная наплавка в защитных газах проволокой сплошного сечения, лазерная наплавка, плазменная наплавка, наплавка порошковой проволокой, газопламенная наплавка.
На сновании анализа исходных данных и известных решений для восстановления рассматриваемой детали принято решение использовать плазменную наплавку.
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 270 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 59 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 2,3 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,3 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.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют восстановление изношенных крупногабаритных деталей машин.
При анализе свойств материала для изготовления рассматриваемого изделия указаны трудности, возникающие при его сварке и наплавке. К таким трудностям следует отнести образование горячих и холодных трещин.
Базовая технология восстановительной наплавки предусматривает применение ручной дуговой наплавки штучными электродами. При анализе операций базового технологического процесса восстановительной наплавки с применением ручной дуговой наплавки сформулированы недостатки. Первым недостатком является малая производительность ручной дуговой наплавки, которая не может быть повышена за счёт форсирования режимов или применения новых электродов. Вторым недостатком является вредность условий труда сварщика, которому приходится работать в атмосфере сварочного аэрозоля и излучения от дуги. Третьим недостатком следует указать увеличение расхода наплавочных материалов из-за затрат на огарки, кроме того, необходимость прерывания горения дуги при смене электрода приводит к снижении производительности и качества наплавки. Четвёртым недостатком является малая стабильность качества, имеющая прямую зависимость от квалификации сварщика.
На основании предварительного анализа источников научно-технической информации по вопросу восстановительной наплавки деталей машин для последующего детального анализа были выбраны следующие способы: ручная дуговая наплавка, механизированная наплавка в защитных газах проволокой сплошного сечения, лазерная наплавка, плазменная наплавка, наплавка порошковой проволокой, газопламенная наплавка.
На сновании анализа исходных данных и известных решений для восстановления рассматриваемой детали принято решение использовать плазменную наплавку.
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 270 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 59 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 2,3 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,3 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.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют восстановление изношенных крупногабаритных деталей машин.
Подобные работы
- Технологический процесс наплавки обода копрового шкива
Бакалаврская работа, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4650 р. Год сдачи: 2023