📄Работа №214381
Тема: Ремонт коленчатых валов поршневых авиационных двигателей
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
машиностроение
Объем:
57 листов
Год:
2023
Просмотров:
6
3300
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 5
1 Анализ состояния вопроса 7
1.1 Описание изделия 7
1.2 Сведения о материале изделия 10
1.3 Описание операций базового технологического процесса
восстановительной наплавки 12
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 15
2 Построение проектной технологии восстановления коленчатого вала
авиационного двигателя 17
2.1 Обоснование выбора способа восстановления 17
2.2 Описание установки для плазменного напыления 22
2.3 Описание операций проектного технологического процесса 25
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 29
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 29
3.2 Идентификация профессиональных и производственных
рисков 30
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 32
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 34
3.5 Обеспечение экологической безопасности промышленного
объекта 36
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 38
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 38
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 40
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 41
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 43
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 47
4.6 Показатели экономической эффективности 50
Заключение 52
Список используемой литературы и используемых источников 54
Введение 5
1 Анализ состояния вопроса 7
1.1 Описание изделия 7
1.2 Сведения о материале изделия 10
1.3 Описание операций базового технологического процесса
восстановительной наплавки 12
1.4 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 15
2 Построение проектной технологии восстановления коленчатого вала
авиационного двигателя 17
2.1 Обоснование выбора способа восстановления 17
2.2 Описание установки для плазменного напыления 22
2.3 Описание операций проектного технологического процесса 25
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 29
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 29
3.2 Идентификация профессиональных и производственных
рисков 30
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 32
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 34
3.5 Обеспечение экологической безопасности промышленного
объекта 36
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной
квалификационной работе решений 38
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной технологиям 38
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 40
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 41
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 43
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 47
4.6 Показатели экономической эффективности 50
Заключение 52
Список используемой литературы и используемых источников 54
📖 Введение
В гражданской авиации на малых летательных аппаратах применение поршневых двигателей более эффективно, чем применение маломощных газотурбинных двигателей. В связи с этим остаются актуальными вопросы разработки, изготовления и ремонта деталей поршневых двигателей летательных аппаратов .
Авиационный двигатель внутреннего сгорания работает в режиме постоянных нагрузок, к которым следует отнести : действующие на элементы силового агрегата тепловые нагрузки; давление газов; нагрузки от предварительного натяга, который был заложен при сборке силового агрегата; нагрузки от действия сил трения и инерции; нагрузки от упругих колебаний.
При действии на деталь высоких температур можно говорить о возникновении тепловых нагрузок. При этом из-за неравномерного нагрева детали по объёму отрицательное действие тепловых нагрузок усиливается.
При работе двигателя летательного аппарата на элементы кривошипношатунного механизма значительное воздействие оказывают силы давления газов. При этом максимальные нагрузки действуют в точке максимального крутящего момента .
Периодически действующие на детали двигателя изменяющиеся во времени по величине и направлению газовые и инерционные нагрузки становятся причиной возникновения нагрузок от упругих колебаний.
Описанные выше нагрузки наиболее сильно проявляют себя при резонансе, который возникает в случае совпадения частоты вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний.
Типовой деталью поршневого авиационного двигателя является коленчатый вал, от работы которого зависит функционирование всего двигателя.
При работе коленчатого вала он испытывает действие нескольких видов нагружения: кручение, односторонний изгиб, переменный изгиб. При этом галтели выступают в роли концентраторов напряжений.
Износ коленчатого вала характеризуется несколькими этапами.
На первом этапе происходит интенсивное нарастание скорости износа, так как в этот период проходит приработка трущихся деталей. Скорость и характер протекания износа в период приработки в значительной степени определяется шероховатостью трущихся деталей и прикладываемыми нагрузками. При работе двигателя в формированном режиме износ существенно возрастает и возможно существенное уменьшение ресурса работы детали. На втором этапе происходит нормальная работа деталей с установившимся износом, который имеет стабильную и обычно малую скорость. Продолжительность эксплуатации детали на этом этапе во многом определяется своевременностью проведения технического обслуживания двигателя. На третьем этапе скорость износа резко увеличивается, так как из- за увеличения зазоров происходит нарушение механизма образования защитной масляной плёнки на трущихся поверхностях. Это предельный износ, который требует проведения ремонта двигателя .
Для восстановления коленчатых валов могут быть применены различные способы наплавки и напыления. При этом следует отдавать предпочтение перспективным способам, которые продолжают совершенствоваться отечественными исследователями-сварщиками. К таким способам относят плазменные процессы и лазерные процессы, которые позволяют получить на поверхности восстанавливаемой детали уникальное сочетание свойств, которое недоступно традиционным способам восстановления деталей машин
Цель выпускной квалификационной работы - повышение эффективности восстановления коленчатых валов поршневых авиационных двигателей.
Авиационный двигатель внутреннего сгорания работает в режиме постоянных нагрузок, к которым следует отнести : действующие на элементы силового агрегата тепловые нагрузки; давление газов; нагрузки от предварительного натяга, который был заложен при сборке силового агрегата; нагрузки от действия сил трения и инерции; нагрузки от упругих колебаний.
При действии на деталь высоких температур можно говорить о возникновении тепловых нагрузок. При этом из-за неравномерного нагрева детали по объёму отрицательное действие тепловых нагрузок усиливается.
При работе двигателя летательного аппарата на элементы кривошипношатунного механизма значительное воздействие оказывают силы давления газов. При этом максимальные нагрузки действуют в точке максимального крутящего момента .
Периодически действующие на детали двигателя изменяющиеся во времени по величине и направлению газовые и инерционные нагрузки становятся причиной возникновения нагрузок от упругих колебаний.
Описанные выше нагрузки наиболее сильно проявляют себя при резонансе, который возникает в случае совпадения частоты вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний.
Типовой деталью поршневого авиационного двигателя является коленчатый вал, от работы которого зависит функционирование всего двигателя.
При работе коленчатого вала он испытывает действие нескольких видов нагружения: кручение, односторонний изгиб, переменный изгиб. При этом галтели выступают в роли концентраторов напряжений.
Износ коленчатого вала характеризуется несколькими этапами.
На первом этапе происходит интенсивное нарастание скорости износа, так как в этот период проходит приработка трущихся деталей. Скорость и характер протекания износа в период приработки в значительной степени определяется шероховатостью трущихся деталей и прикладываемыми нагрузками. При работе двигателя в формированном режиме износ существенно возрастает и возможно существенное уменьшение ресурса работы детали. На втором этапе происходит нормальная работа деталей с установившимся износом, который имеет стабильную и обычно малую скорость. Продолжительность эксплуатации детали на этом этапе во многом определяется своевременностью проведения технического обслуживания двигателя. На третьем этапе скорость износа резко увеличивается, так как из- за увеличения зазоров происходит нарушение механизма образования защитной масляной плёнки на трущихся поверхностях. Это предельный износ, который требует проведения ремонта двигателя .
Для восстановления коленчатых валов могут быть применены различные способы наплавки и напыления. При этом следует отдавать предпочтение перспективным способам, которые продолжают совершенствоваться отечественными исследователями-сварщиками. К таким способам относят плазменные процессы и лазерные процессы, которые позволяют получить на поверхности восстанавливаемой детали уникальное сочетание свойств, которое недоступно традиционным способам восстановления деталей машин
Цель выпускной квалификационной работы - повышение эффективности восстановления коленчатых валов поршневых авиационных двигателей.
✅ Заключение
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности восстановления коленчатых валов авиационных двигателей.
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.
При осуществлении проектной технологии восстановления вала предусматривается последовательное выполнение операций в соответствии с предлагаемым в работе технологическим процессом. 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.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют восстановление деталей машин типа валов.
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.
При осуществлении проектной технологии восстановления вала предусматривается последовательное выполнение операций в соответствии с предлагаемым в работе технологическим процессом. 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.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют восстановление деталей машин типа валов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.