1

Вінницький національний технічний університет

Факультет машинобудування та транспорту

Кафедра технології підвищення зносостійкості

Пояснювальна записка

до магістерської кваліфікаційної роботи

на тему: ТЕХНОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ВІДНОВЛЕННЯ

РОБОЧИХ ПОВЕРХОНЬ ВАЛ-ШЕСТЕРНІ КОРОБКИ ВІДБОРУ

ПРТУЖНОСТЕЙ БРДМ2.

Виконав: студент 2 курсу, групи 1ЗВ-15м

спеціальності 8.050500403 – «Відновлення

та підвищення зносостійкості деталей і

конструкцій» . (шифр і назва спеціальності)

Лозінський Ігор Андрійович (прізвище та ініціали)

Керівник к.т.н., доц. Шиліна О.П. .

(прізвище та ініціали)

Вінниця - 2017 р.

2

Вінницький національний технічний університет .

( повне найменування вищого навчального закладу )

Факультет машинобудування та транспорту .

Кафедра технології підвищення зносостійкості .

Освітньо-кваліфікаційний рівень «магістр» .

Спеціальність 8.05050403 – «Відновлення та підвищення зносостійкості

деталей і конструкцій» . (шифр і назва)

ЗАТВЕРДЖУЮ

завідувач кафедри ТПЗ

д.т.н., професор Савуляк В. І.

_______________________

«___» ___________ 2016 р.

З А В Д А Н Н Я

НА МАГІСТЕРСЬКУ КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ

Лозінському Ігорю Андрійовичу (прізвище, ім’я, по батькові)

1. Тема роботи: Технологічні засади підвищення якості відновлення робочих

поверхонь вал-шестерні коробки відбору потужностей БРДМ2

керівник роботи Шиліна Олена Павлівна, к.т.н., доцент, каф. ТПЗ, ( прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)

затверджені наказом ВНТУ від « 27 » вересня 2016 року № 227 .

2. Строк подання студентом проекту (роботи): 12.01.2017 .

3. Вихідні дані до роботи: Креслення вал-шестерні

Режим навантаження – довготривалий;

Річна програма відновлення деталей N=1500 шт.;

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно

розробити): Вступ; Розділ 1. Сучасний стан наукової проблеми і шляхи її

вирішення; Розділ 2.Дослідження направлені на підвищення якості відновлення

робочих поверхонь вал-шестерні; Розділ 3. Розробка та обгрунтування

параметрів технологічного процесу відновлення вал-шестерні; Розділ 4.

Проектування комплексу обладнання з числовим програмним керуванням;

Розділ 5. Розрахунок економічної ефективності інноваційного рішення; Розділ

6. Охорона праці і безпека в надзвичайних ситуаціях; Загальні висновки;

Список використаних джерел; Додатки.

5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень):

1.Креслення вал-шестерні; 2. Робоче креслення деталі; 3. Ремонтне креслення

деталі; 4. 3D модель деталі; 5. Технологічний процес відновлення деталі 6.

Обертач; 7. 3D модель обертача; 8. Розпилюючий пристрій; 9. 3D модель

розпилюючого пристрою; 10. Установка з числовим програмним керуванням;

11. 3D модель установки з числовим програмним керуванням; 12. Робоче місце

3

6. Консультанти розділів проекту (роботи)

Розділ

Прізвище, ініціали та

посада

консультанта

Підпис, дата

завдання

видав

завдання

прийняв

Спеціальна частина Шиліна О.П.,

к.т.н., доц., кафедри ТПЗ

Економіка

виробництва

Лесько О.Й.,

д.е.н., проф., завідувач

кафедри ЕПВМ

Охорона праці

Терещенко О.П.,

доцент кафедри ХБЖД

7. Дата видачі завдання « 27 » вересня 2016 р.

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

№

з/п

Назва етапів дипломного

проекту (роботи)

Строк виконання

етапів проекту

( роботи )

Примітка

1 Формування та затвердження теми

магістерської кваліфікаційної роботи (МКР)

27.09.16 р.

2 Виконання спеціальної частини МКР.

Перший рубіжний контроль виконання МКР

25.11.16 р.

3 Виконання спеціальної частини МКР. Другий

рубіжний контроль виконання МКР

20.12.16 р.

4 Виконання розділу «Економіка виробництва» 28.12.16 р.

5 Виконання розділу «Охорона праці та безпека

у надзвичайних ситуаціях»

5.01.17 р.

6 Попередній захист МКР 16.01.17 р.

7 Нормоконтроль МКР 20.01.17 р.

8 Опонування МКР 23.01.17 р.

9 Захист МКР 25.01.17 р.

Студент Лозінський І.А. (підпис)

Керівник проекту Шиліна О.П. (підпис)

4

ЗМІСТ

ВСТУП…..……………………………………………………………....................8

РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН НАУКОВОЇ ПРОБЛЕМИ І

ШЛЯХИ ЇЇ ВИРІШЕННЯ……………………………………………………………..12

1.1 Сутність технічної проблеми. Постановка ………………………. ………12

1.2 Загальний огляд існуючих методів та технологічних процесів

відновленя виробу……………………………...………………………………..12

1.3 Особливості методу плазмового напилення………………………………13

1.4. Технологія плазмового напиленняи……………………………………….18

Висновки до розділу 1…………………………………………………………...20

РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ, НАПРАВЛЕНІ НА ПІДВИЩЕННЯ

ЯКОСТІ ВІДНОВЛЕННЯ РОБОЧИХ ПОВЕРХОНЬ ВАЛА ………...………21

2.1 Розрахунок потужності плазмотрону ……………………………………..21

2.2 Розрахунок газодинамічних параметрів двофазного

плазмового струменя……………………………………………………….........25

2.3 Складання математичної моделі двофазного плазмового струменя……..32

2.4 Вдосконалення конструкції плазмового розпилювача, та

опис принципової схеми ………………………………………………………..36

2.5 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ВІД СТАНУ

ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ……………………………………………………....39

2.6 ДОСЛІДЖЕНЯ ЯКОСТІ ВІДНОВЛЕННЯ ВАЛ-ШЕСТЕРНІ…………...41

Висновки до розділу 2…………………………………………………………...42

РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА ТА ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО

ПРОЦЕСУ ВІДНОВЛЕННЯ ВАЛА-ШЕСТЕРНІ КОРОБКИ ВІДБОРУ

ПОТУЖНОСТЕЙБРДМ-2..............................................................................................43

3.1 Опис будови, фунукціювання та аналіз службового призначення вузла..43

3.2 Призначення деталі та аналіз її конструкції та технологічності…………44

3.3 Розробка схем вимірювання зносу, дефектування та технічного

контролю якості відновлення деталі…………...……………………………… 50

3.4 Визначення типу ремонтного виробництва………………………………..53

3.5 Вибір та технічне обґрунтування методів та матеріалів

відновлення поверхні деталі ……………………………………………………56

3.6 Визначення кількості переходів та операцій відновлення поверхні……..57

3.7 Технологічний процес відновлення валу шестерні………………………..58

3.8 Розрахунок припусків на переходи механічної обробки………………….61

3.9 Розрахунок та призначення режимів попередньої механічної обробки

та після нанесення покриття…………………………………………………….65

3.10 Розрахунок та призначення режимів нанесення покриття………………78

3.11 Режими обробки гальванічних робіт ……………………………………..79

3.12 Вибір та обґрунтування обладнання і джерел живлення ………………82

3.13 Нормування операцій відновлення ……………………………………….86

5

Висновок до розділу 3………………………………………… ………………..93

РОЗДІЛ 4. ПРОЕКТУВАННЯ КОМПЛЕКСУ ОБЛАДНАННЯ З ЧИСЛОВИМ

ПРОГРАМНИМ КЕРУВАННЯМ.. ……………………...………………....…...….....94

4.1 Створення конструктивної схеми установки

автоматизованого відновлення………………………………………………….94

4.2 Визначення способу закріплення деталі …………………………………..95

4.3 Розрахунок масоцентровочних характеристик (мцх) деталі та пристрою

її закріплення…………………………………………………………………….96

4.4 Розрахунок маси розпилюючого пристрою……………………………….97

4.5. Розрахунок та вибір виконавчих механізмів установки

для автоматизованого відновлення деталей …………………………………..97

Висновок до розділу 4………………………………………………………….102

РОЗДІЛ 5 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ

ІННОВАЦІЙНОГО РІШЕННЯ..……………………………………....………….…..103

5.1 Розрахунок кошторису капітальних витрат на розробку

нового технологічного процесу ………………………………………………103

5.2 Розрахунок виробничої собівартості одиниці продукції………………...108

5.3 Розрахунок ціни реалізації нового виробу………………………………..113

5.4 Розрахунок величини чистого прибутку………………………………….114

5.5 Оцінювання ефективності інноваційного рішення………………………114

Висновок до розділу 5………………………………………………………….117

6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ…..118

6.1 Аналіз умов праці.........................................................................................118

6.2 Організаційно-технічні рішення з гігієни праці та

виробничої санітарії............................................................................................119

6.3 Мікроклімат...................................................................................................119

6.3 Мікроклімат...................................................................................................121

6.5 Шум і вібрації...............................................................................................122

6.6 Організаційно-технічні рішення щодо забезпечення безпечної роботи..123

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ……………………………………………………….128

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ... ………………………………......130

ДОДАТКИ……………………………………………………………………...132

6

РЕФЕРАТ

Магістерська кваліфікаційна робота складається зі вступу, 6 розділів і

загальних висновків. Загальний обсяг роботи 132 с., у тому числі 25 рис., 29

табл., 32 літературних джерел.

Предметом магістерської кваліфікаційної роботи є методи та засоби

підвищення якості відновлення робочих поверхонь вал-шестерні плазмовим

напилюванням.

Робота складається з шести частин: 1 Сучасний стан наукової проблеми і

шляхи її вирішення; 2 Дослідження, направлені на підвищення якості

відновлення робочих поверхонь вала; 3 розробка та обгрунтування

технологічного процесу відновлення вала-шестерні коробки відбору

потужностей брдм-2; 4 Проектування комплексу обладнання з числовим

програмнимкеруванням; 5 Розрахунок економічної ефективності інноваційного

рішення; 6. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях.

Об’єкт дослідження технологічній процес відновлення зношених

робочихповерхонь вал-шестерні.

7

ABSTRACT

Master-Qualifikation Arbeit besteht aus Einführung, 6 Kapiteln und allgemeinen

Schlussfolgerungen. Das Gesamtvolumen von 132 pp., Darunter 25 Abb., 29 Tab., 32

Referenzen.

Das Thema der Qualifikationsarbeit des Meisters ist die Methoden und

Mittel, um die Qualität der Restaurierungsarbeiten Oberflächen Wellengetriebe

Plasmaspritzen zu verbessern.

Die Arbeit besteht aus sechs Teilen: 1 aktuellen Stand der

wissenschaftlichen Probleme und Möglichkeiten, es zu lösen; Ziel 2 Forschung, die

Qualität der Restaurierungsarbeiten Oberflächen Welle zu verbessern; 3 Entwicklung

und Begründung Prozess Erholung Getriebewelle Antrieb BRDM-2; 4 Aufbau der

Geräte mit numerischer Steuerung; 5 Berechnung der Wirtschaftlichkeit von

innovativen Lösungen; 6. Gesundheit und Sicherheit in Notfallsituationen.

Das Ziel der Studie ist die technologischen Prozess der abgenutzten

Oberflächen Wellengetriebe wiederherzustellen.

8

ВСТУП

Актуальність теми. Організація відновлення спрацьованих деталей є не

тільки важливим резервом задоволення потреб народного господарства

запасними частинами, але й значним резервом підвищення якості ремонту, а

також зниження витрат матеріальних і трудових ресурсів. Збалансоване

забезпечення запасними частинами ремонтних підприємств та сфери

експлуатації машин та обладнання, як виявляють техніко-економічні розрахунки,

доцільно здійснювати з урахуванням періодичного поновлювання

працездатності деталей, відновлених сучасними методами.

Важливим етапом проектування технологічних процесів відновлення є

вибір раціонального способу з врахуванням технічних, економічних і

організаційних вимог. При цьому необхідно враховувати умови роботи деталей в

спряженнях, технологічні можливості конкретного підприємства та собівартість

відновлення тому тема магістерської кваліфікаційної роботи «Технологічні

засади підвищення якості відновлення робочих поверхонь вал-шестерні коробки

відбору потужностей БРДМ2» являється актуальною для машинобудівної і

інших галузей промисловості України

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Магістерську кваліфікаційну роботу виконано на кафедрі технології підвищення

зносостійкості Вінницького національного технічного університету. Тема роботи

відповідає основним науковим напрямкам кафедри і є логічним продовженням

робіт, виконаних за цією тематикою. Тема даної роботи затверджена наказом

ВНТУ від 27 вересня 2016 року № 227.

Мета і завдання досліджень. Метою даної роботи є відновлення робочих

поверхонь вал-шестерні коробки відбору потужностей БРДМ-2 та підвищення

якості поверхонь за рахунок автоматизації робочого процесу, використання як

новітніх розробок обладнання для відновллювання так і перевірених часом але

не втративши свою актуальність установок та підвищення техніко-економічних

показників технології її виробництва.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Визначити оптимальні методи нанесення зносостійких (функціональних)

покриттів, що призводять до підвищення зносостійкості робочої поверхні.

2. Розробити технологічний процес відновлення, вал-шестерні.

3. Вибрати методи відновлення вал-шестерні, які забеспечать високу

зносостійкість поверхневого шару.

9

4. Модернізувати плазмовий розпилювач для нанесення функціональних

покриттів під час відновлення вал-шкстерні.

5. Автоматизувати процес відновлення (нанесення поверхонь) вал-

шестерні.

Об’єкт дослідження – технологічній процес відновлення зношених

робочих поверхонь вал-шестерні.

Предмет досліджень – методи та засоби підвищення якості відновлення

робочих поверхонь вал-шестерні плазмовим напилюванням.

Методи дослідження. Методичною і теоретичною базою досліджень є

основні положення теорії відновлення поверхонь методом нанесення

зносостійких покриттів. Експериментальні дослідження виконані на

вимірювальних і моделюючих установках у лабораторних умовах; містять

методи відновлення та виготовлення поверхонь в залежності від технологічних,

фізико-механічних характеристик та хімічного складу деталі. Математичне

оброблення результатів дослідження виконувалось з використанням існуючого

прикладного програмного Для вирішення проблем, що стосуються якості

продукції застосовувався такий методи, як причинно-наслідкова діаграма.

Наукова новизна одержаних результатів. У роботі отримано ряд

результатів, що мають наукову новизну.

- досліджено та обгрунтовано вибiр напилювальних матерiалiв та спосiб

напилення з врахуванням аналiзу складу та властивостей матерiалiв, якi

використовують для відновлення деталей;

- достовірно встановлено кількісний зв’язок між параметрами

плазмового струменя та теплофізичними характеристиками напилюваного

матеріалу;

- встановлено залежність між значення ми швидкості частинок від

відстані до сопла плазмотрона;

- в перше досліджено залежність між середнюю швидкістю струменя

та відстані від зрізу сопла плазмотрона,

- запропонована спрощена модель поведінки конденсуючої частинки в

плазмовому струмені, за допомогою якої встановлено зв'язок між

газодинамічними параметрами і теплофізичними властивостями порошків та

максимальним зростанням товщини покриття (коефіцієнт осадження матеріалу)

Цей зв'язок дає можливість визначити необхідну потужність для розплавлення

частинок порошку.

- визначенi дiапазони та рацiональнi режими напилення;

10

-досліджено вплив стану поверхневого шару на зносостійкість

- вдосконалено конструкцію плазмового напилювального пристрою.

Практичне значення отриманих результатів. На основі проведених

досліджень:

розроблено універсальну установку з числовим програмним керуванням

на базі вузлів компанії «Festo», установки «Київ-4» та плазмового розпилюючого

пристрою, що дозволяє проводити відновлення зовнішніх поверхонь діаметром

до 540 мм довжиною до 1 м., здатна значно підвищити якість процесу

відновлення робочих поверхонь деталі;

- розроблено пристрій нанесення покриттів з експлуатаційними

властивостями на робочу поверхню;

- вдосконалення конструкції плазмового напилювального пристрою

призводить до підвищення довговічності та продуктивності пристрою;

- розроблено технологічний процес відновлення, який значно

підвищує ресурс роботи відновлених поверхонь при зниженні собівартості

витрат;

- технологічний процес передбачає використання, раціональних

способів механічної обробки, які дають можливість виключити недопустимі

тріщини та жолоблення на елементах для яких відсутні необхідні припуски;

- розроблена технологія централізованого відновлення вал-шестерні

при ефективному її використанні створить необхідну кількість запасних частин.

Економічний ефект від впровадження модернізованого маршруту

відновлення деталей проглядається в чистому прибутку підприємства за рік,

який становить 74216,31 грн. І враховуючи витрати на модернізацію термін

окупності складає 2,04 роки.

Особистий внесок здобувача. Основні результати, які становлять суть

кваліфікаційної роботи, отримані автором самостійно. Аналіз літературних

даних, вибір методів та методик досліджень, проведення експериментів та їх

математична обробка здійснювалися здобувачем особисто. Постановка задач,

аналіз результатів досліджень та формулювання висновків й рекомендацій

проводились спільно з керівником.

Апробація результатів роботи. Основні результати роботи наукових

розробок та досліджень впроваджено в навчальний процес Вінницького

національного технічного університету для студентів спеціальності 8.050504 –

«Відновлення та підвищення зносостійкості деталей і конструкцій»,

11 використовуються в науково-дослідній роботі студентів і аспірантів кафедри

«Технології підвищення зносостійкості».

Структура і обсяг магістерської кваліфікаційної роботи. Магістерська

кваліфікаційна робота складається із вступу, 6 розділів, висновків, переліку

використаних джерел та додатків. Загальний обсяг роботи 165 сторінок, у тому

числі 132 сторінок машинописного тексту, 25 рисунки і 29 таблиць, перелік

використаних джерел із 32 найменування, додатки на 34 сторінках

12

РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН НАУКОВОЇ ПРОБЛЕМИ І ШЛЯХИ ЇЇ

ВИРІШЕННЯ

1.1 Сутність технічної проблеми. Постановка задачі

Ефективність і якість відновлення деталей у значній мірі залежать від

застосовуваних технологічних способів їхньої обробки.

Ремонтне виробництво має у своєму розпорядженні велику кількість

різних способів відновлення деталей, що дозволяють не тільки повернути їм

властивості нових, але в ряді випадків навіть поліпшити їх.

Численність технологічних способів, застосовуваних при відновленні

деталей, пояснюється різноманітністю дефектів, для усунення яких вони

застосовуються. Характерними дефектами деталей є: знос, що обумовлює

порушення розмірів, форми і взаємного положення робочих поверхонь;

механічні пошкодження у виді залишкових деформацій, тріщин, обломів,

викришування, пробоїн; пошкодження антикорозійних покрить, нанесених

фарбуванням, гальванічними і хімічними способами обробки.

1.2 Загальний огляд існуючих методів та технологічних процесів

відновленя виробу

Розглянемо ряд переваг та недоліків основних методів нанесення покриття:

Плазмове наплавлення. Суть методу полягає в тому, що порошковий

присадковий матеріал подається транспортуючим газом у зону дії плазми, яка

розплавляючи порошок напиляє його на деталь. Плазмове наплавлення

дозволяє наносити покриття із матеріалів різного хімічного складу; висока

продуктивність; повна автоматизація керуванням процесу; плазмові пальники

дозволяють у широких межах регулювати енергетичні характеристики плазми,

що полегшує отримання покрить з потрібними технологічними властивостями.

При плазмовому напилюванні покриття формується з дрібних

розплавлених частинок, які переносяться на поверхню при розпилюванні

плазмою дроту, стержнів, стрічок або порошку. У технологіях плазмового

напилювання велике значення мають час перебування частинок в плазмі і час

доставки нагрітих частинок до підложки, вдосконалення плазмових установок,

13 знання процесів, що протікають в низькотемпературній плазмі при напилюванні

покриттів.

Електродугове напилювання. Основними перевагами цього методу є:

велика продуктивність процесу (від 3 до 14 кг напилюваного металу за годину).

Висока температура електричної дуги дозволяє наносити покриття із

тугоплавких металів. При використані в якості електродів дротів із двох різних

металів можливо отримати покриття з їх сплаву. До переваг електродугового

напилювання відноситься також простота обладнання, що використовується та

невеликі експлуатаційні витрати. До недоліків електродугового напилювання

відносять: велике окислення металу, суттєве вигорання легуючих елементів та

знижену щільність покриття.

Так як нам потрібно відновити вал-шестерню коробки відбору потужностей а

саме шийки під підшипники 35 6h та то доцільно обрати метод

плазмового напилювання поршковмїими сплавами.

1.3 Особливості методу плазмового напилення

Найбільш ефективним методом відновлення дефекту 1 та 2 є плазмове

напилення, суть методу полягає в тому, що порошковий присадковий матеріал

подається транспортуючим газом у зону дії плазми, яка розплавляючи порошок

напиляє його на деталь. Переваги: плазмового напилювання дозволяє наносити

покриття із матеріалів різного хімічного складу; висока продуктивність; повна

автоматизація керуванням процесу; плазмові пальники дозволяють у широких

межах регулювати енергетичні характеристики плазми, що полегшує отримання

покрить з потрібними технологічними властивостями.

При плазмовому напиленні покриття формується з дрібних розплавлених

частинок, які переносяться на поверхню при розпилюванні плазмою дроту,

стержнів, стрічок або порошку. У технологіях плазмового напилювання велике

значення мають час перебування частинок в плазмі і час доставки нагрітих

частинок до підложки, вдосконалення плазмових установок, знання процесів, що

протікають в низькотемпературній плазмі при напилюванні покриттів.

При плазмово-дуговому нанесенні покриттів плавлення вихідного

матеріалу здійснюється в плазмовому струмені, температура якого складає 5000-

55000 К. Дуговий плазмовий струмінь отримують вдуванням плазмотворного

газу в електричну дугу, що утворюється між двома електродами.

14

Плазмовий струмінь являє собою потік речовин, що складаються з

електронів, іонів і нейтральних атомів плазмотворного газу. В якості

плазмотворних газів використовують аргон, азот, водень, аміак, водяну пару, а

також їх суміші.

Частки вихідного матеріалу, потрапляючи в плазмовий струмінь,

розплавляються і переносяться на поверхню оброблюваної деталі.

Головним критерієм застосовування матеріалу в якості покриття є

можливість переводу його часток в розплавлений або високопластичний стан і

наступна деформація їх при зустрічі з підкладкою. Високі температури в

поєднанні з можливістю широкого регулювання складу струменя (інертний,

відновлювальний, окислюваний) і швидкості його витікання створюють велике

розмаїття матеріалів, що напилюються газотермічними методами – від самих

тугоплавких металів, оксидів, карбідів до пластичних мас.

Малий термічний вплив на напилювану основу (десь 80-150о С) дозволяє

виключити небажані структурні перетворення, уникнути деформації виробу,

створює можливість нанесення покриття на основу з найрізноманітніших

матеріалів (металів, кераміки, бетону, дерева, картону та ін.).

Такі переваги обумовлюють високу універсальність газотермічного

напилення, яка дозволяє наносити покриття з широким спектром службового

призначення – зносостійких, корозієстійких, теплозахисних, електроізоляційних

та інших, а також для відновлення розмірів зношених деталей.

Плазмове напилення здійснюють розплавлюючи дріт, стержні або подаючи

порошок (див. рис. 1).

Рисунок 1.1 - Схеми плазмового напилення

а) подача напилюваного матеріалу в плазмовий струмінь через сопло;

б) те ж за сопловою ділянкою;

в) плазмова металізація дротом залежною дугою: 1 – вхід газу; 2 – вхід

води; 3 – електродний дріт; 4 – подача порошку.

Плазмою називають газ повністю або частково іонізований під впливом

тих або інших факторів. Такими факторами можуть бути: температура,

15 детонація, електричний або високочастотний розряд, фотоіонізація, γ-

випромінювання.

Характеристика плазми значною мірою обумовлюється вибором

плазмотворного газу. Термічні параметри дугових плазмених струменів для

різних газів наведені в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 - Термічні параметри плазмових струменів

Вид газу

Потужність

наплазмо-

троні, кВт

Напруга

на

дузі,В

Температура

плазми,о К

Ентальпія

плазми,

кДж/г

Ефективність

нагрівання

газового

струму, %

Азот(N2 )

ГОСТ

9293-74

60 65 7473 46,33 60

Водень(Н2 )

ГОСТ

3022-80

62 120

5273

323,90 80

Гелій(Не)

ТУ-51-689-

75

50 47

20273

237,80 48

Аргон(Ar)

ГОСТ

10157-79

48 48 14273 21,73 40

Плазма дво- і багатоатомних газів містить більшу кількість тепла при більш

низьких температурах. Тому для робіт, пов'язаних з теплопередачею, коли не

потрібні температури більше 10000 К, доцільніше використати двоатомні гази.

Для отримання ж високих температур необхідно використовувати одноатомні

гази.

Матеріали для напилення виготовляють у вигляді порошку або дроту.

Переваги напилення порошкоподібними матеріалами в порівнянні з

дротовими такі: більш однорідна (без подальшої обробки) і дрібна структура

покриття; можливість отримання комбінованих покриттів і так званих

псевдосплавів змішуванням порошків з різних матеріалів; низька вартість.

Для плазмового напилення використовуються порошки сферичної форми

грануляцій 5-100 мкм (табл. 2) або із додатку 4.

16 Таблиця 1.2 - Самофлюсуючі порошки системи Ni-Cr-B-Si

Параметр ПГ-СР-2 ПГ-СР-3 ПГ-СР-4 СНГН ВСНГН

1 2 3 4 5 6

Хімічний склад * , %

C 0,3-0,6 0,4-0,8 6-1 1,5-1 0,3-0,6

Cr 12-18 12-16 13-17 14-18 10,5-12,5

B 1,5-2,5 2-3 2,5-4 3-5 2,6-3,1

Si 1,5-3 2,5-4,5 3-5 3,5-4,5 2,3-3

Mn - - - - до 3

Fe - 5 - 1-3 2

W - - - - 33-37 *нікель– основа

Щільність 1·103 , г/м

3 6-8 7,8-8,2 8,7

Температура

плавлення, о С

1050-1080 1020-1100 -

Твердість, HRC 45-48 48-55 48-62 50-58 60-63

Зносостійкість по

відношенню

до сталі 45

3-4,5 3,5-4,6 -

Температурний

коефіцієнт, 1/о С

14,5 14,5-15,3 -

Обладнання для плазменого напилення складається із плазмотрону, живильника

(дозатора) та установки для плазменого напилення.

Плазмотрон – це пристрій, в якому електрична дуга розігріває газ до

температури іонізації, а також розігріває порошок до температури плавлення і

надає йому необхідну швидкість переміщення.

За способом стабілізації дуги вони поділяються на три групи:

- аксіальної;

- тангенціальної;

- комбінованої (рис. 2).

Найбільше стиснення дуги досягається вихровою (тангенціальною)

стабілізацією.

Аксіальна система стабілізації забезпечує ламінарний плазмений потік і

задовільне формування стовпа плазменої дуги в каналі електропровідного сопла.

17

Рисунок 1.2 - Способи стабілізації дуги в плазмотронах

а) аксіальним (поздовжнім) газовим потоком;

б) тангенціальним газовим потоком;

в) електромагнітним полем (комбінована стабілізація).

Живильники – це пристрої, що забезпечують подачу порошкоподібної

суміші в плазмовий струмінь плазмотрона.

Дозатор и відрізняються від живильників тим, що мають дозуючий

пристрій, здатний в одиницю часу подавати відповідну кількість порошку.

Як дозуючий пристрій використовують інжектори, штоки, лотки, тарілки.

Схеми дозуючих пристроїв наведені на рис. 3.

Рисунок 1.3 - Схеми дозуючих пристроїв типів

а)інжекторного; б) штокового; в) вертикально-барабанного; г) шнекового;

д) тарілчастого; є) горизонтально-барабанного.

Дозування живильниками типу а і б (рис. 3) нерівномірне з великими

похибками, але їх можна застосовувати при транспортуванні порошків

крупністю менше 50 мкм. Якщо порошок має розміри більше 50 мкм, можна

використовувати дозатор шнекового, тарілчастого або барабанного типу (рис.3,

в, г, д, е). Однак, при дозуванні твердих порошків при формуванні зносостійких

18 покриттів спостерігається посилене зношування робочої частини (шнека,

барабана). При цьому менше зношується дозатор тарілчастого типу.

Установки для плазмового напилення, що виготовляються серійно, можна

поділити умовно на три типи: УПУ, УМП і "Київ". Останні моделі УПУ-3М,

УПУ-3Д, УПУ-8, УМП-6, Київ-7 мають більш досконалу конструкцію в

порівнянні з тими, що випускались раніше. Наприклад, УПУ-8 має тиристорне

джерело живлення, автономний блок охолодження водою, два дозатори і більш

потужні плазмотрони.

Київ-7 укомплектовано пальником, який може працювати на повітрі або

суміші газів (повітря + пропан-бутанові горючі гази), має також два дозатори з

програмним управлінням.

Технічні характеристики плазмових установок для напилення подані в

додатку 1.

1.4. Технологія плазмового напилення

Технологія плазмового напилення включає серію послідовних операцій:

підготовку порошків і напилюваної поверхні, напилення покриття, обробку

покриття і контроль якості.

Підготовка порошків полягає в розсіюванні їх на фракції, відокремлюючи

потрібні для напилювання фракції. Для підвищення сипучості порошків перед

напиленням їх піддають висушуванню при температурі від 70 до 200о С в

залежності від складу порошку. При напиленні механічної суміші з декількох

порошків їх попередньо змішують в змішувальних барабанах. Висушені

порошки необхідно використати протягом 2-3 годин.

Підготовка деталей під напилення. Характером підготовки поверхні деталі

визначається якість покриття. Чим якісніше підготовлена поверхня під

напилення, тим краще отримане покриття.

Підготовка поверхні деталей під напилення здійснюється знежиренням,

травленням, піскоструминною обробкою, термічною обробкою (підігріванням),

механічною обробкою.

Знежирення здійснюють розчинниками для видалення мастил та бруду з

поверхні деталі.

Травленням можна створити шорстку поверхню, яка забезпечить гарне

зчеплення з напилюваним матеріалом.

19

Піскоструминною обробкою очищають поверхню підкладки і надають їй

шорсткості, що збільшує контактну поверхню, а часткове розплавлення

напилених часток порошку на виступах мікронерівностей збільшує кінцеву

міцність покриття.

Термічна обробка (підігрівання) забезпечує активацію поверхні підкладки і

видалення з поверхні вологи.

Механічна обробка призначена для створення шорсткої поверхні підкладки

методом різання різцями або шліфуванням, а також для позбавлення від дефектів

зношення (овальність, конусність, хвилястість).

Технологія плазмового напилення здійснюється таким чином.

Обирають режим роботи плазмової установки, який визначається

розрахунками або за табличним рекомендаціями (див. додаток 2).

До режимів роботи належать: сила струму, напруга на дузі, вибір роду

плазмотворного газу або суміші газів, витрати відповідних газів, розмір часток

порошку і дистанція напилення.

Необхідну товщину покриття отримують за один або декілька проходів

плазмотрону. Швидкість переміщення плазмотрона призначають так, щоб

отримати за один прохід товщину покриття не менше 100-200мкм. При

отриманні покриття за кілька проходів напилення слід вести у взаємо

перпендикулярних напрямках.

Для отримання рівномірної товщини покриття на кромках деталей

необхідно забезпечити вихід струменя за край деталей на відстань не менше

половини кроку напилення.

Напилення спочатку робити на кромки виробу, а потім на іншу частину.

При напиленні рекомендується забезпечити заповнення не тільки виточки,

підготовленої під покриття, але і ділянок, що граничать рядом з нею.

Рисунок 1.5 - Рекомендована форма напиленого покриття з суміжними

поверхнями

20

а – циліндрична поверхня; б – плоска поверхня.

Під час напилення деталь не повинна нагріватись до температури вище

100о С.

При необхідності оплавлення самофлюсуючих покриттів з метою

підвищення міцності характеристик або зниження пористості застосовують

оплавлення газовим плазмотроном, в печі, струмами високої частоти або в

сольових розплавах.

Висновок до розділу 1

На основі проведеного попереднього техніко-економічного аналізу можна

зробити висновок, що дана інноваційна розробка є перспективною для

впровадження у виробництво як з технічної так ї з економічної точки зору, бо

вона має можливість виготовляти продукцію за собівартістю нижчою ніж аналог,

надає виробам кращих технічних показників.

21

3 РОЗРОБКА ТА ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

ВІДНОВЛЕННЯ ВАЛА-ШЕСТЕРНІ КОРОБКИ ВІДБОРУ ПОТУЖНОСТЕЙ

БРДМ-2

3.1 Опис будови, фунукціювання та аналіз службового призначення

вузла

Коробки відбору потужності БРДМ-2 призначені для приводу всіляких

робочих органів обладнання, встановленого на автомобільному шасі , за

допомогою карданного валу або гідравлічного насоса . Коробки відбору

потужностей встановлюються на коробку передач автомобіля, рамну

конструкцію автомобіля. Включається коробка відбору потужності з кабіни

водія.

Коробка відбору потужності складається з:

- картера ;

- штока з блоком шестерень і підшипниками;

- вал-шестерні і підшипниками;

- механізму керування коробкою.

Картер – чавунний, нероз'ємний. Кожен вал роздавальної коробки

обертається на двох підшипниках. Механізм керування складається з важеля,

тяги і штока з вилками, двох фіксаторів та замкового пристрою. Замковий

пристрій виключає можливість вмикання або вимикання блоку шестерень.

Змащування здійснюється розбризкуванням. В картер коробки заливається 0,35

л. масла. При пересуванні штока 15 за допомогою важеля з салону водія, він

увімкне зачеплення блоку шестерень 14 з валом-шестернею 1 і буде передавати

крутний момент на масляний насос НШ-32.

22

Рисунок 3.1 – Коробка відбору потужності

3.2 Призначення деталі та аналіз її конструкції та технологічності

Дана деталь «вал-шестерня» працює у вузлі «коробка відбору потужності»

і виконує функцію передавання обертального механізму на насос.

Коробка відбору потужності служить для відбору потужності від вала

коробки передач для приводу допоміжних агрегатів і механізмів.

Деталь «вал-шестерня» (Рис. 1.2) виготовляється із сталі 40Х ГОСТ 4543-

71 і є ланкою яка передає крутний момент . Має ступінчасту зовнішню

поверхню, яка є поєднанням десяти поверхонь обертання.. Для закріплення

деталі у вузлі передбачені дві шийки під підшипники 0.19

0.3855 6k

,

0.018

0.00235 6k

.

Основні конструкторські бази деталі – це зовнішні циліндричні поверхні

0.19

0.3855 6k

, 0.018

0.00235 6k

, які правильно орієнтують вал у вузлі та

правий торець 44(-0.62) витримуючи розмір 29 0,26 і лівий 65(-0.74)

витримуючи розмір 31 0,31.

23

Допоміжні конструкторські бази деталі – це зубчастий вінець ділильний

діаметр якого55,25, 45h6(-0.016); лівий торець119(-0.87), 0.03934 8H .

Рисунок 3.2 – Робоче креслення вал-шестерні

Вільні поверхні – фаски 1×45º, 0.5×45º діаметри 44(-0.62), R2.

У відповідності з призначенням поверхонь до них ставляться такі вимоги:

найбільш точними є основні та допоміжні бази (діаметральні розміри). До них

ставиться вимога обробки по 6 квалітету з шорсткістю Rа = 0,80 мкм

),

), торці: правий торець 44(-0.06) і лівий 65 (-

0.74).

Інші поверхні, що слугують допоміжними конструкторськими базами

повинні мати такі характеристики: праві та ліві торцеві поверхні

44(-0.06), 65(-0.74), ),

),повинні бути

оброблені згідно 12 квалітету з шорсткістю Ra = 12,5 мкм відповідно.

24

Вільна поверхня фаски 1×45º, 0.5×45º діаметри 44(-0.62)в результаті

механічної обробки повинна мати точність 12 квалітету та шорсткість

Ra = 12,5 мкм.

Поставлені вимоги щодо відносного розташування поверхонь:

радіальне биття поверхонь ), 84 (-0.06) – 0,01 відносно

бази Г;

радіальне шліцевої поверхні 84 (-0.06) – 0,08

3.2.1 Матеріал деталі та його властивості.

Вал-шестерня виготовлена із сталі сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Таблиця 3.1 – Механічні властивості Сталі 40Х ГОСТ 4543-71

Найменування Значення Контекст

Відносне звуження , % 4,5 гартування 860С (масло) + відпуск

500С (вода)

Густина , кг/м3 7850

Межа міцності , Мпа 980 гартування (масло) + відпуск 500С

(вода)

Межа текучості , Мпа 785 гартування 860С (масло) + відпуск

500С (вода)

Зварюваність Важкозван

Твердість по Бріннелю , НВ 217

Температура кування ,С 1250..800

Флокеночутливість чутлива

Таблиця 3.2 – Вміст хімічних елементів в сталі 40Х

Найменування Значення

Вміст вуглецю (С), % 0,36..0,44

Вміст кремнію (Si), % 0,17-0,37

Вміст марганцю (Мn), % 0,5-0,8

Вміст нікелю (Ni), % до 0,3

Вміст сірки (S), % до 0,004

Вміст фосфору (Р), % до 0,035

Вміст хрому (Cr), % 0,8-1,1

Вміст міді (Сu), % до 0,3

25

3.2.2. Якісна характеристика технологічності.

Деталь «Вал-шестерня» виготовляється із сталі 40Х ГОСТ 4543-71 працює

в конструкції коробки відбору потужності. Аналіз робочого креслення показав,

що найбільш точними поверхнями є зовнішні циліндричні

поверхні ),

), що використовуються для правильної

орієнтації деталі у вузлі, а саме місце під посадку підшипників. Збірна

конструкція неможлива, вона повинна бути суцільна. Можливе застосування

високопродуктивних методів обробки. Таким чином, поверхні

),

),та торець (правий) 44(-0.06), торець (лівий)

65 (-0.74).– це основні конструкторські бази; фаски 1×45º, 0.5×45º

діаметри 44(-0.62), R2– вільні поверхні.

Конструкція деталі в цілому технологічна. Деталь має хороші базові

поверхні для виконання більшості операцій механічної обробки. Базування

деталі виконується в центрах. Вказані на кресленні деталі квалітети точності

механічної обробки відповідають параметрам шорсткості. Вони можуть бути

забезпеченими на верстатах з числовим програмним керуванням.

Можливе суміщення технологічних і вимірювальних баз при

виконанні розмірів, що мають вказані допустимі відхилення, необхідність

додаткових

технологічних операцій для одержання заданої точності і шорсткості

оброблених поверхонь [7].

2.1.3. Кількісна характеристика технологічності

Кількісний аналіз технологічності конструкції деталі в роботі необхідно

провести за показниками: коефіцієнт уніфікації, коефіцієнт точності, коефіцієнт

шорсткості [7,8] визначають за формулою (2.1).

Коефіцієнт уніфікації:

ув

уе

в

QK

Q (3.1)

де – кількість уніфікованих елементів;

691

69уеK

26

– загальна кількість елементів.

Всі розміри деталі наведено в таблиці 2.2.

Таблиця 3.3 Розміри деталі «вал шестерння »

Лінійні

розміри

Діаметрал

ьні розміри

Куто

ві розміри Шорсткість

119 * 45°

(6)*

Ra 3.2(44

пов)*

19(2) 34 Ra 0.80 (3

пов)*

35* 44 Ra 6,3 *

31 65*

32 84

12 35*

13 44

R2(3) *

заг. = 8 заг. = 11 заг.

= 6

заг. = 48

уніф. =

1

уніф. = 15 уніф.

= 6

уніф. = 48

Примітка: позначення «*» мають уніфіковані розміри.

Коефіцієнта точності обробки:

Тс

, (3.2)

де

, (3.3)

де Ті – квалітет точності оброблюваних поверхонь даної деталі;

nі – кількість поверхонь деталі з точністю відповідно за 0..17 квалітетами.

27

Таблиця 3.4 Визначення коефіцієнта точності обробки

Квалітет (розміри) Кількість

поверхонь Розрахунок

2 ),

), 2 2*2=4

4( R) 8 8·1=8

10(119,19,35,31,32,12,13; Ø52,5;

Ø65; 45°) 24 24·10=240

Сума 32

Коефіцієнт шорсткості поверхні:

(3.4)

де Ш – середня шорсткість поверхні, мкм;

Ш

, (3.5)

де Ші – шорсткість оброблюваних поверхонь даної деталі, мкм;

nі – кількість поверхонь, що мають шорсткість, яка відповідає числовому

значенню параметра Ra, мкм.

Таблиця 3.5 Коефіцієнт шорсткості поверхні

Шорсткість (розміри) Кількість

поверхонь

Розраху

нок

Ra

0,8( ),

) 2

2*0,8=1,

6

Ra 0.8 ( R6) 4 0.8·4=3.

2

Ra 6.3(119,19,35,31,32,12,13;

Ø52,5; Ø65; 18; 45°) 24

12,5·24=

300

Сума 30 304.8

Ку=0,711>0,6; Кт=0,98>0,8; Кш=0,113<0,32. Отже деталь за кількісними

показниками є технологічною [9].

28

3.3 Розробка схем вимірювання зносу, дефектування та технічного

контролю якості відновлення деталі

Класифікація дефектів дозволяє правильно вибрати технологічні процеси

відновлення деталей, особливо типові; обґрунтувати раціональну спеціалізацію

підрозділів, зайнятих відновленням; робити укрупнені розрахунки трудових і

матеріальних витрат, пов'язаних з відновленням; планувати виробництво [5].

Вузли і деталі дефектують з метою оцінки їхнього технічного стану і

визначення можливості їхньої подальшої експлуатації чи необхідності

відновлення.

При дефектуванні встановлюють: спрацьованість робочих поверхонь,

тобто зміни розмірів і геометричної форми деталей; наявність викришування,

тріщин, сколів, пробоїн, подряпин, задир тощо; залишкових деформацій у

вигляді вигину, перекосу; зміни фізико-механічних характеристик в результаті

впливу температури, вологи тощо.

1. Зовнішній огляд дозволяє виявити значну кількість дефектів: пробоїни,

вм`ятини, явні тріщини, значні вигини і перекоси, порушення з`єднань,

викришування в даній деталі підшипник.

2. При перевірці на дотик визначають спрацювання поверхні під

підшипники, легкість прокручування підшипників кочення.

3. Виміри за допомогою вимірювальних інструментів і засобів дозволяють

визначити величину спрацювання і зазорів в сполучуваних деталях, відхилення

від форми і розташування поверхонь.

4. При перевірці твердості поверхні визначають зміни , які виникли в

процесі її експлуатації.

5. Магнітний спосіб заснований на зміні значення і напрямку магнітного

потоку, який проходить через деталь у місцях з дефектами. Ця зміна

визначається нанесенням на випробовувану деталь сухого чи завислого в гасові

(трансформаторному мастилі ) феромагнітного порошку: порошок обсідає по

кромці тріщини. Спосіб використовується для виявлення тріщин і раковин у

сталевих деталях за допомогою стаціонарних і переносних (для великих деталей)

магнітних дефектоскопів.

Спостереження за зносом і пошкодженнями деталей машин при

експлуатації дозволяє виділити п’ять основних видів руйнування деталей:

29

1) деформація і злом (крихкий, в’язкий, втомлений, остаточна деформація,

контактне втомлене пошкодження);

2) механічний знос (знос металевих пар, абразивний знос);

3) ерозійно-кавітаційне пошкодження (рідинна ерозія, кавітація, газова

ерозія);

4) корозійне пошкодження (атмосферна корозія, корозія в електролітах,

газова корозія); 5) корозійно-механічне пошкодження (корозійна втома,

корозійне розтріскування, корозія при терті).

Дефекти 1,2 та 3 (Рис.2.2) відносяться до другої групи пошкоджень і є

поправними. Дефект виникає при зношуванні зовнішньої поверхні вала-шестерні

у зв’язку із спрацюванням спряження вал підшипник. Тобто його можливо і

доцільно ремонтувати. Визначальним служить механічна взаємодія поверхонь,

що контактують, яка викликає руйнування оксидних плівок, частки яких не

віддаляються за межі контакту і діють як абразив. Також має місце адгезійна

взаємодія в поєднанні з корозією. Внаслідок адгезії частки металу спочатку

відокремлюються від поверхні, потім окислюються киснем середовища і

перетворюються в абразив. Дефект 1,2 та 3 виник також за рахунок дії

підвищених статичних та динамічних навантажень, так як силу яку прикладають

до даної поверхні спричиняє великі напруження.

30

Таблиця 3.6 – Технологічний процес відновлення

Найменування деталі

або складальної одиниці Позначення

Вал-шестерння

08-

30.КП.РВДМА.005.02.000

РК

Матеріал Твердість

Сталь 40Х 235...262 HВ.

Позиці

я на ескізі Можливий дефект

Спосіб вивчення

дефекту і засоби

контролю

Розмір, мм

Висновок по

робочому

кресленню

допуст

имий без

ремонту

Д1 Зношення поверхні

під підшипник

Мікрометр МПІ 0-

25 ГОСТ 4381-80 0.021

0.00255 6k

Ø55,05 Відновлювати

Д2 Зношення поверхні

під підшипник

Мікрометр МПІ 0-

25 ГОСТ 4381-80 0.018

0.00235 6k

Ø35,05 Відновлювати

Д3 Зношення під

напівмуфту

Нутромір 0.03934 8H

34,1

Відновлювати

31

3.4 Визначення типу ремонтного виробництва

Тип виробництва – це техніко-економічна характеристика виробництва, яка

обумовлена спеціалізацією виробничих процесів, стабільністю номенклатури,

ритмічністю і величиною обсягу виробництва [7,10]. Загалом виділяють три

основні типи виробництва: одиничний, серійний (з модифікаціями дрібносерійний

та крупносерійний) та масовий. Для визначення типу виробництва необхідно

розрахувати коефіцієнт спеціалізації Ксп :

( ) 60 (365 123) 2 8 6031

5 1500

К В ЗМСП

Д Д m ТК

t N

, (3.6)

де Дк – кількість календарних днів у році (365 днів);

Дв – кількість вихідних та святкових днів в даному році (123 дні);

m – число змін роботи, приймаємо 2 зміни;

Тзм – тривалість зміни, годин, приймаємо 8 годин;

60 – коефіцієнт переведення годин в хвилини;

t – тривалість виконання технологічної операції на даному робочому місці

(або норма часу), хв.;

N – кількість виробів (деталей, вузлів, тощо), які обробляються на даному

робочому місці за рік, шт.

Керуючись формулою, розраховуємо коефіцієнт спеціалізації:

Він відповідає середньо-серійному типу виробництва.

Для даного типу виробництва обирається організація дільниці з

розташуванням верстатів за типом. У цьому випадку треба обирати універсальні

верстати та пристосування з спеціальними наладками. Дані для оцінки типу

виробництва приведені в таблиці 1.1.

32

Таблиця 3.7. – Характеристика типу виробництва

Маса

деталі

в кг.

Кількість деталей, які підлягають обробці у виробництві, шт

Оди-

ничне

Мало се -

рійне

Середньо-

серійне Велико серійне Масове

До 2,5 До10 10…1000 1000-50000 500000-100000 100000 і

більше

2,5-,0 До10 10…500 500-35000 35000-75000 75000 і більше

5,0-

10,0 До10 10…300 300-25000 25000-50000 50000 і більше

10-50 До10 10…200 200-10000 10000-25000 25000 і більше

50 і > До5 5…100 100-300 300-1000 5000 і >

Якщо відносно таблиці 1.1. виробництво середньо-серійне, то потрібно

знаходити такт випуску за формулою:

365 2 8 60

1500

ВХ СВЛ

Ф

п

В

р рДКД ДФ

ТК

П

, [хв] (3.7)

(365 104 8) 0,93 0,95 60143

1500ФТ

, (хв )

де Фд л - дійсний фонд часу роботи лише за рік;

365 - кількість днів за рік;

Двх - суботі та вихідні дні (104);

Дсв – кількість святкових днів за рік (8);

Кр = 0,93 - коефіцієнт, що враховує утрати часу на ремонт;

Кр п = 0,95 - коефіцієнт, що враховує регламент перерви;

Пв - piчнa програма випуску, шт. /кількість деталей, що підлягають обробці;

2 - кількість змін;

8 – кількість годин на робочій зміні.

Якщо виробництво середньо-серійне, то потрібно знаходити партію запуску

деталей за формулою:

33

Д

ВЗАП

Р

ПП , (3.8)

де Пзеп - величина партії запуску деталей, шт.;

Пв - річний об'єм випуску деталей, шт.;

Рд_ кількість робочих днів за рік;

Рд=365-Двих-Дсв=365-105-8 = 253дня;

g - необхідний запас деталей на складі в днях коливається від 5 до 8 днів.

Для дрібних i середніх деталей g = 6...8. Для великих g = 5...7. Вихідні дані -

кількість деталей, що підлягають обробці

Пв= 1500 шт.

Маса деталі Мдет = 1.69 кг.

Відносно таблиці 1.1. тип виробництва середньо-серійний.

Так, як виробництво середньо-серійне, знаходимо величину партії запуску

за формулою:

15006 35

253

ВЗАП

Д

ПП

Р [шт],

для визначення типу виробництва користуються коефіцієнтом закріплення

операцій, тобто кількістю різних операцій, що виконуються на одному робочому місці

протягом місяця. Згідно з ГОСТ 3.1121-84 коефіцієнт закріплення операцій для

групи робочих місць визначається за формулою:

,ЗО

ОК

Р ( 3 . 9 )

де О - кількість різних операцій, які виконуються на робочих місцях дільниці

чи в цеху;

Р - кількість робочих місць на дільниці чи в цеху.

ГОСТ 3.1108-84 рекомендує наступні значення коефіцієнта закріплення

операцій в залежності від типу виробництва: для одиничного виробництва - Кзо > 40;

для малосерійного виробництва - 20 < Кзо < 40; для середньо-серійного

виробництва - 10 < Кзо <20; для великосерійного виробництва - 1 < К3 о < 10; для

масового виробництва - Кзо = 1. Приймаємо КЗО=15. За допомогою верстата із ЧПК

або за допомогою ручного верстата.

34

3.4.1. Аналіз поверхонь, що відновлюються

Зношування виникає в наслідок дії сили тертя між зовнішньою поверхнею

валу та внутрішньою обоймою підшипника на якому обертається дана деталь.

Дефекти 1 та 2 розташовані на зовнішніх діаметральних поверхнях 55мм,35м,

34м. В результаті тертя основного стержня та стінок отвору відбувається

поступовий знос поверхонь, але більш зношенню піддається поверхня отвору, так

як більше навантаження приходить саме на цю поверхню. Внаслідок цього отвір

збільшується і відбувається биття стержня по стінкам отвору. Цим самим

зменшується стійкість, що в свою чергу впливає на роботу інших деталей у вузлі

лебідки. Дані дефекти можна усунути методом напилення з подальшою

механічною обробкою до номінального розміру 0.021

0.00255 6k

, 0.018

0.00235 6k

0.03934 8H ,покриття яких буде відновленим та без дефекту.

При аналізі доцільності відновлення деталі спочатку вибирають базовий

варіант, тобто той з яким проводять порівняння. В якості базового варіанту

приймають варіант, той що забезпечує найменші витрати. При порівнянні варіантів

необхідно забезпечити тотожність по об’єму, якості і часу виконання

відновлюваних робіт. Якщо за яким-небудь варіантом виявляється відмінність,

необхідно провести відповідне коректування результатів. При порівняні

найліпшим вважається той варіант технологічного процесу, котрий забезпечує

найбільший економічний ефект, що рівносильне максимальній економії суспільної

праці.

Дані дефекти 1,2 та 3 (Рис. 2.2) можливо і доцільно ремонтувати. Дефекти 1,2

виникає при зношуванні зовнішнього діаметра вала шестерні та дефект 3 при

зношуванні пазу.

3.5 Вибір та технічне обґрунтування методів та матеріалів відновлення

поверхні деталі

Розглянемо ряд переваг та недоліків основних методів нанесення

покриття[15]:

Плазмове напилення. Суть методу полягає в тому, що порошковий

присадковий матеріал подається транспортуючим газом у зону дії плазми, яка

розплавляючи порошок напиляє його на деталь.Переваги: плазмове напилення

дозволяє наносити покриття із матеріалів різного хімічного складу; висока

продуктивність; повна автоматизація керуванням процесу; плазмові пальники

35 дозволяють у широких межах регулювати енергетичні характеристики плазми, що

полегшує отримання покрить з потрібними технологічними властивостями.

При плазмовому напиленні покриття формується з дрібних розплавлених

частинок, які переносяться на поверхню при розпилюванні плазмою дроту,

стержнів, стрічок або порошку. У технологіях плазмового напилення велике

значення мають час перебування частинок в плазмі і час доставки нагрітих

частинок до підложки, вдосконалення плазмових установок, знання процесів, що

протікають в низькотемпературній плазмі при напиленні покриттів.

Недоліками плазмового напилення є: мінімальна товщина покриттів

обмежена розмірами частинок порошків, метод не дозволяє покривати внутрішні

поверхні, розміри деталей, що покриваються, обмежені розмірами вакуумної

камери, застосування матеріалів із стабільною рідкою фазою.

Найголовнішим в нашому випадку є те, що більша швидкість польоту

частинок порошку та висока температура їх нагріву в момент зустрічі з підложкою

забезпечують більш високі, ніж при інших способах напилення, механічні

властивості покриття і більш міцне його з'єднання з поверхнею деталі.

При напилюванні відсутня деформація деталі після відновлення, можливе

відновлення деталей порівняно малих розмірів (мінімальний діаметр циліндричних

деталей складає 10 мм), порівняно із іншими видами напилення найвищі

характеристики продуктивності.

Спосіб плазмового нанесення покриття широко застосовується в тих галузях

машинобудування, де нанесенням стійких сплавів необхідно захистити деталі

машин від зносу, корозії, ерозії, угару, теплових ударів, кавітації, гідроударів,

оскільки вал-шестерня працює в мастильному середовищі.

Відновити вал–шестерню довжиною 119мм., а саме шийки під підшипники

0.021

0.00255 6k

, 0.018

0.00235 6k

доцільно плазмовим нанесенням покриття

порошковими зносостійкими сплавами.

Методом осталювання будемо відновлювати поверхню 0.03934 8h

3.6 Визначення кількості переходів та операцій відновлення поверхні

1. Визначаємо клас точності методу нанесення покриття . Попередньо ми

визначили більш економічний і ефективний метод нанесення покриття плазмове

напилення .

Визначаємо клас точності при нанесенні плазмового покриття – 11 клас

точності.

36

Відповідно заданим умовам установлюємо маршрут обробки поверхні

Ø : (табл.. 6.1) Для дефекту Д1 та Д2 діаметр становить Ø

і цей дефект будемо напилювати плазмовим способом. Для плазмового

напилювання обираємо граничні допуски:

(мкм). Приймаємо 300 (мкм).

Кпер.після нап.= Тзаг/Тдет , (3.10)

де Тзаг – допуск на відновлення поверхні після нанесення покриття = 300мкм.

Тдет – допуск на деталі згідно креслення = 19мкм;

Кпер.після нап.= 300/19 = 15,8 .

Остаточно приймаємо 3 переходи:

Напів чистова 1 = 4…5

Чистова 2 = 2…4

Тонка 3 = 1,5…5

= 4∙2,5∙1,58 = 15,8 – шліфувати будем 3 рази:

- попереднє ( чорнове) шліфування;

- попереднє ( чистове) шліфування;

- остаточне ( тонке) шліфування.

3.7 Технологічний процес відновлення валу шестерні.

Розробка плану операцій

Згідно результатів дефектування і технології відновлення дефектів складаємо

план операцій відновлення шийок підшипника:

005 - Мийна: мити в розчині «Лабомід – 102»

010 – Дефектувальна

015 - Термічна

020 - Токарна: проточити поверхню 1,2 до Ø55,4; Ø35,4

025 - Напилювальна: напилити поверхню 1 та 2 до розміру Ø55,4; Ø35,4

030 – Залізнювальна

035 – Шліфування поверхні 3

040 – Шліфувальна ( напів чистове): шліфувати поверхню 1 та 2 в розмір

55,142(-0,074), 35,142(-0,074)

045 – Шліфувальна (тонке): шліфувати поверхню 1 та 2 в розмір 55,021

(-0,019); 35,018(-0,019)

050 – Контрольна

37

Таблиця 3.8 – Технологічний процес відновлення

№

Оп.

Найменування

операції та зміст

переходів

Схема базування Обладнання

005 Мийна:

1. Установити

деталь;

2. Мити деталь;

3. Вийняти

деталь.

Мийна

машина ОМ-

4610

010 Дефектувальна:

1. Установити

деталь;

2. Виявити дефекти

деталі зовнішнім

оглядом;

3. Виконати

контрольні проміри

0.19

0.3855 6k

,

0.018

0.00235 6k

Контрольний

стіл

015

Темічна:

1.Помістити

детальвконтейнер

2.Високий

відпуск при 600 С

3. Витягти

Ризисторна піч

РК 55/12

020

Токарна:

1. Установити та

закріпити деталь;

2. Точити пов. 1

однократно в

розмір 54,4 0,4

3.Точити пов. 2

однократно в

розмір 34,4 0,4

4. Зняти деталь

Токарно -

гвинторізний

верстат

3М163В

025 Напилювальна:

1. Установити;

2. Напилити

поверхню 1 та 2 в

розмір55,4 0,3

,35,4 0,3

3. Зняти деталь.

Установка

ЧПК

38 Продовження таблиці 3.8

030

Залізнення:Установити і

закріпити деталь.

1. Залізнити

поверхню 34 0,1 .

2. Зняти деталь

Установка

нанесення

гальванічних

покритів

УГЗП-500

035

Шліфувальна :

1. Установити та

закріпити;

2. Шліфувати поверхню

3

34,054 0.064

3. Зняти деталь.

Верстат для

шліфування

3М642

040

Шліфувальна :

1. Установити та

закріпити;

2. Шліфувати поверхню

1 та 2,3 в розмір

55,142(-0,074),

35,142(-0,074)

3. Зняти деталь

Круглошліфува-

льний верстат

3М163В

045 Шліфувальна:

1. Установити та

закріпити;

2. Шліфувати поверхню

1 та 2 в розмір

55,021(-0,019);

35,018(-0,01);

3. Зняти деталь

Круглошліфува-

льний верстат

3М163В

050 Контрольна:

1. Установити деталь;

2. Виконати контрольні

проміри

0.19

0.3855 6k

,

0.018

0.00235 6k

.

0.06435 8H .

3. Зняти деталь.

Контрольний

стіл.

39 3.8 Розрахунок припусків на переходи механічної обробки.

Припуск – шар матеріалу, що видаляється з поверхні заготовки для

досягнення заданих властивостей оброблюваної поверхні деталі[8]. Припуск на

обробку поверхонь деталей може бути призначений по довідкових таблицях або на

основі розрахунково-аналітичного методу. Розрахунковою величиною припуску є

мінімальний припуск на обробку, достатній для усунення на виконуваному

переході погрішностей обробки і дефектів поверхневого шару, отриманих на

попередньому переході або операції і компенсації погрішностей, що виникають на

виконуваному переході.

Заносимо маршрут обробки в графу 1 . Дані для заповнення граф 2, 3 узяті з

довідника [5] В графу 4 вносимо данні про жолоблення, яке розраховується за

формулою:

∆Σ = мкм (3.11)

∆к – питома кривизна напиленої поверхні відповідно ( довідник Горбацевич

табл. 4.8), ∆к = 1,5 (мкм)

І ∆Σ = заносимо в таблицю 2.8. графу 4., а для шліфування попереднє(

напів чистове), розрахували за такою формулою:

ост Ку з г , (2.12)

Попереднє ( напів чистове) ,а значення

жолоблення для шліфування попереднє ( чистове), остасточне (тонке) не

враховується

Похибка установлення.

Розрахунок мінімальних припусків на діаметральні розміри для кожного

переходу роблять по рівнянню:

2 2

min 1 12 2 ,i i i уіZ Rz h [мкм] (2.13)

Попереднє (напів чистове) шліфування:

2 2 2 2

min1 1 12 2 2 60 35 46,5 0 282i i i уіZ Rz h (мкм),

40

Попереднє ( чистове) шліфування:

2 2 2 2

min 2 1 12 2 2 10 20 2,17 0 64i i i уіZ Rz h (мкм),

Остасточне (тонке) шліфування:

2 2 2 2

min3 1 12 2 2 5 15 0 0 40i i i уіZ Rz h (мкм),

Розрахункові значення припусків заносимо в графу 6 табл.2.8.

Розрахунок найменших розрахункових розмірів по технологічних переходах

робимо, складаючи значення найменших граничних розмірів, що відповідають

попередньому технологічному переходові, з величиною припуску на виконуваний

перехід:

(мм);

(мм);

(мм);

(мм).

Найменші розрахункові розміри заносимо в графу 7 табл. 2.8 Найменші

граничні розміри по переходах заносимо в графу 10 табл. 2.8

Визначаємо допуск на виконуванні розміри

Попереднє (чорнове) шліфування:

1

1

30075,

4

з гТТ

ІТ9 (74 мкм);

Попереднє ( чистове) шліфування:

12

2

7429.6,

2.5

ТТ

ІТ7 (30 мкм);

Остасточне (тонке) шліфування:

1

1

3020,

1,5

з гТТ

ІТ6 (19 мкм).

Отримані дані допуску на виконуванні розміри записуємо в графу 8.

Потім визначаємо найбільші граничні розміри по переходах:

41

(мм);

(мм);

(мм);

(мм);

Результати розрахунків вносимо в графу 9 табл. 2.8.

Розрахунок фактичних максимальних і мінімальних припусків по переходах

робимо, віднімаючи відповідно значення найбільших і найменших граничних

розмірів, що відповідають виконуваному і попередньому технологічному

переходам:

Максимальні припуски

3 (мм);

(мм);

(мм);

Результати розрахунків заносимо в графу 11 табл. 2.8.

Розрахунок загальних припусків робимо по рівняннях:

(мм) , (2.14)

(мм) , (2.15)

Перевірку правильності розрахунків проводимо по рівнянню :

з Тд (мм) , (2.16)

;

= .

Розраховуємо найбільшу та найменшу товщина напиленого шару на сторону:

maxmax

2 0.301 0.084 0.0370.3 0.511,

2 2 2 2Í

Zt t (мм),

(2.17)

42

minmin

2 0.069 0.040 0.0260.3 0.370,

2 2 2 2Н

Zt t (мм)

(2.18)

max

0.301 0.084 0.0370.3 0.511,

2 2 2Нt (мм) ,

(2.19)

min

0.069 0.040 0.0260.3 0.370,

2 2 2Нt мм, ( 2.20)

Отже:

(мм);

(мм);

Приймаємо мм

Таблиця 3.9 – Припуски та граничні розміри. Розрахунковий мінімальний

припуск на обробку 35:

Маршрут обробки

поверхні діаметром

Ø

Елементи припуску,

мкм

Розрахункові

величини Допуск на

виконувані

розміри,

мкм

Прийняті

(округлені)

розміри

заготовки по

переходах, мм

Граничний

припуск,

мкм

Rz h ΔΣ ε

припус

ку 2Zi,

мкм

мінімаль-

ного діа-

метра,

мм

найбіль

ші

найме

нші 2Zmax 2Zmin

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Напилення 60 35 46,5 0 - 35,137 300 35,69 35,39 - -

Шліфування:

попереднє (напів

чистове) 10 20 2,17 0 282 35,084 74 35,18 35,106 584 282

попереднє (чистове) 5 15 - 0 64 35,018 30 35,074 35,42 140 64

остаточне (тонке) 3 10 - 0 40 35,002 19 35,021 35,002 70 40

43

3.9 Розрахунок та призначення режимів попередньої механічної обробки

та після нанесення покриття

2.9.1 Розрахунок режимів різання при точінні попередньої механічної

обробки

1. Вибір верстату

Так як відновлювана поверхня деталі має діаметр d=35 мм, 55 мм та довжина

валу складає 119мм, то для обробки даного валу обираємо верстат 16К20Ф32.

Вибір інструменту.

Обираємо різець прохідний упорний з матеріалу – Т5К10.

Геометричні параметри інструменту :

φ = 90°,

,

=0°,

α=10°

λ =0°,

ВхН = 25х20.

3. Вибір подачі і глибини різання.

Вибираємо глибину різання t.

Глибина різання t=0,3…0,5, приймаємо - 0,3 мм;

Вибираємо подачу S=0,5-1,2мм/об, приймаємо S=0,4 мм/об, за паспортом

верстата S=0,41 мм/об.

4. Знаходимо швидкість різання.

При зовнішньому повздовжньому і поперечному точінні:

vvm x y

Cv K

T t S

, (2.21)

де - швидкість різання;

Т – період роботи інструменту до притуплення,

Період стійкості Т= 30 ÷ 60 хв, приймаємо 60 хв.

Cv = 350;

x = 0,15;

y = 0,35 ;

m = 0,20;

де Kv – поправочний коефіцієнт, який дорівнює:

44

м п (2.22)

де Kmv- коефіцієнт, який враховує якість оброблюваного матеріалу, який

дорівнює:

1750 750

0.8 0.8750

nv

мv

b

K Kr

, (2.23)

Kг –0,8;

nv –1;

σв – 750 МПа;

Кnv – 0,9;

Kuv –1;

Тоді:

м п ,

Швидкість різання дорівнює:

0.20 0.15 0.35

3500.576 145.6( / ),

60 0.3 0.41v м хв

5.Знаходимо частоту обертання, n.

Так, як діаметр оброблюваної поверхні мм. то маємо:

1000 145.6843.8( / ),

3.14 55n об хв

(2.24)

Вибираємо із паспорта верстата менше ближче нормоване значення частоти

обертання. Приймаєм за паспортом верстата об/хв.

6.Знаходимо дійсну швидкість різання.

3.14 55 800138.8

1000дV

(мм/хв) , (2.25)

45

7. Визначаємо сили різання

Знаходимо силу Pz .

10 x y n

p Д pPz C t S V K , [Н] (2.26)

x = 1;

у = 0,75;

n = - 0,15.

1 1 1 0.93 0.93,p мp p p p rpK K K K K K (2.27)

Kφp = 1,0;

Kγp = 1,0;

Kλp = 1,0;

Krp = 0,93;

1750

1,750 750

n

bмvK

(2.28)

1 0.75 0.1510 10 300 0.3 0.41 142.8 0.93 203.8x y n

p Д pPz C t S V K (Н) ,

Знаходимо силу .

x = 0,9;

у = 0,6;

n = - 0,3.

0.9 0.6 0.310 10 243 0.3 0.41 142.8 0.93 101.1x y n

p Д pPy C t S V K (Н),

Знаходимо силу .

x = 1;

46

у = 0,5;

n = - 0,4.

1 0.5 0.410 10 339 0.3 0.41 142.8 0.93 83.2x y n

p Д pPx C t S V K (Н),

10. Розраховуємо потужність N.

201.8 138.80,45

1020 60N

(кВт), (2.29)

11. Розраховуєм основний час.

0

340.1( )

800 0.41

Lt хв

n S

, (2.30)

3 19 0 22вр прL l l l (мм), (2.31)

3 31 0 34L (мм),

де L – розрахункова довжина обробки в напрямку подачі, мм, що дорівнює

сумі ( , , );

– довжина оброблюваної поверхні, мм;

– довжина врізання інструменту, мм;

– довжина перебігу інструменту, мм;

n – кількість обертів шпинделя для верстатів з обертальним рухом, або число

подвійних ходів за хвилину для верстатів з прямолінійним рухом;

S – подача за один оберт або один подвійний хід головного руху, мм.

12. Визначення штучно калькуляційного часу:

n з т к т

дет

ТТ Т

n

[хв], (2.32)

де тТ - штучний час;

. . т осн доп обc відпТ t t t [хв], (2.33)

оснt - основний час.

47

осн

L it

n S

[хв], (2.34)

де L-довжина оброблюваної поверхні;

31 3 0 34( ),L мм (2.35)

n – оберти точіння;

і=1;

S – подача (0,7).

34 1

0.1( ),800 0.41

сонt хв

допt - допоміжний час:

. . . . . . .2 ( )доп уст знят вк верст уст об уст S під від в м перев дет контрt t t t t t t t t ,

де . .уст знятt - час установлення та зняття деталі (0,6);

.вк верстt - час вмикання верстата; (0,01);

.уст обt - час на встановлення обертів;

.уст St - час на встановлення подачі;

Час на встановлення обертів та подачі приймаємо рівний нулю так їх

встанов-лють до початку операції.

.під відt - час підведення та відведення інструменту(0,05);

в мt - час вимикання верстату(0,01);

контрt - час контролю поверхонь,0.16

5

.

Отже, допоміжний час рівний:

44 10.08( ),

1300 0.41сон

L it хв

n S

48

0.162 (0.6 0.6 0.05 0.01 0.01) 0.412( ),

5допt хв

. .обc відпt - час обслуговування верстату;

. . 0.065обc відп оперt t [хв] (2.36)

де оперt - час операції:

0,229 0,412 0,641( ),опер оcн допt t t хв (2.37)

Звідки час обслуговування:

. . 0.641 0.065 0.0416( ),обc відпt хв

Тоді знайдемо штучний час:

0.229 0.412 0.0416 0.6826( ), тТ хв

Знайдемо кількість деталей:

N tn

Ф

[дет] (2.38)

де N - Кількість деталей на рік (1500);

Ф - кількість робочих днів (253);

1500 3.635(дет),

253n

Знайдемо n зТ :

2 2 9 9 18( ),n з n з n зТ Т Т хв (2.39)

49

де 1n зТ - час наладки верстата (9);

2n зТ - час на додаткові прийоми (7-10).

Отже, штучно калькуляційного час рівний:

3.7.2 Розрахунок режимів різання при шліфуванні після нанесення покриття

Операція 030 – шліфувальна (напів чистове).

Оскільки твердість покриття після напилення перевищує HRC 40 то в якості

механічної обробки після напилення обираємо абразивну обробку шліфуванням.

[12]

Після напилення поверхня характеризується грубою структурою та

чешуйчастими нашаруваннями. При шліфуванні в результаті високого тертя

зростає температура, що загрожує відшаруванням, та підвищується небезпека

виникнення тріщин. Тому слід шліфувати із використанням охолоджуючої рідини.

Для врізного шліфування (напів чистове) поверхонь після напилення Д1 та

Д2 вибираєм круг для шліфування – ПП600х90х32, 65 С60П5СМ1К8.

1.Визначаєм швидкість шліфувального круга.

м/с. Приймаємо м/с.

2. Визначаємо частоту обертання шліфувального круга:

1000 60

кр кр

кр

D nV

[м/с], (2.40)

1000 60 1000 60 35

1144( / ),3.14 600

кр

кр

кр

Vn об хв

D

(2.41)

Згідно із паспортними даними шліфувального станка ЗМ163В приймаєм

частоту

обертання круга кр .

3.Визначаємо дійсну швидкість круга.

.

3,14 600 120037,6( / ),

1000 60 1000 60

кр кр

д кр

D nV м с

180.6826 1.543( ),

21

n з т к т

дет

ТТ Т хв

n

50

4.Визначамо швидкість обертання заготовки.

Швидкість обертання деталі швидкість дет м хв . Приймаємо

дет м хв.

5. Визначаємо частоту обертання оброблюваної деталі:

1000 1000 20115( / ),

3.14 55

детдет

Vn об хв

D

(2.42)

де діаметр заготовки мм , мм .

6. Визначаємо глибину шліфування , тобто поперечну подачу круга S.

Поперечна подача круга задається: . Для напів

чистового шліфування мм/хід стола.

7. Визначаємо ефективну потужність при врізному шліфуванні периферії

круга для зовнішнього шліфування.

дет м хв;

мм/ хід;

С ;

r = 0,8;

x = 0,8;

y = -;

q = 0,2;

z = 1,0.

0.8 0.2 1.00.14 20 0.015 55 90 0.460( )r y q z

різ N з pN C V S d b кВт (2.43)

8. Визначаємо основний час для дефекту Д1 та Д2:

осн

дет

L hТ K

n t

[хв] , (2.44)

де L - довжина оброблюваної поверхні;

h – припуск на обробку (h=0,14мм);

t - поперечна подача круга (для напів чистового шліфування t=0,015 мм/хід.);

51

K – коєфіціент точності К = 1,14 при напів чистовому шліфуванні.

31 0.141.14 3.5( ),

115 0.015осн

дет

L hТ K хв

n t

Операція 030 – шліфувальна (чистове).

Для врізного шліфування (чистове) поверхонь Д1 та Д2 після напів чистового

шліфуваня вибираєм круг для шліфування–ПП600х90х32,65 С40П5СМ1К6.

1.Визначаєм швидкість шліфувального круга.

м/с. Приймаємо м/с.

2. Визначаємо частоту обертання шліфувального круга:

1000 60

кр кр

кр

D nV

[м/с] , (2.45)

1000 60 1000 60 55

1144(об/ хв),3.14 600

кр

кр

кр

Vn

D

(2.46)

Згідно із паспортними даними шліфувального станка ЗМ163В приймаємо

частоту

обертання круга кр .

3.Визначаємо дійсну швидкість круга.

.

3,14 600 120037,6(м/ с),

1000 60 1000 60

кр кр

д кр

D nV

4.Визначамо швидкість обертання заготовки.

Швидкість обертання деталі швидкість дет м хв . Приймаємо

дет м хв.

5. Визначаємо частоту обертання оброблюваної деталі:

1000 1000 20115( / ),

3.14 55

детдет

Vn об хв

D

(2.47)

де діаметр заготовки мм , мм .

52

6. Визначаємо глибину шліфування , тобто поперечну подачу круга S.

Поперечна подача круга задається: . Для чистового

шліфування мм/хід стола.

7. Визначаємо ефективну потужність при врізному шліфуванні (чистове)

периферії круга для зовнішнього шліфування.

дет м хв;

мм/ хід;

С ;

r = 0,8;

x = 0,8;

y = -;

q = 0,2;

z = 1,0.

(2.48)

8. Визначаємо основний час для дефекту Д1 та Д2:

осн

дет

L hТ K

n t

, (2.49)

де L - довжина оброблюваної поверхні;

h – допуск на обробку (h=0,08мм);

t - поперечна подача круга (для чистового шліфування t=0,010 мм/хід.);

K – коєфіціент точності К = 1,2 при чистовому шліфуванні.

(2.50)

Операція 040 – шліфувальна (тонке).

Для врізного шліфування (тонке) поверхонь Д1 та Д2 після чистового

шліфуваня вибираєм круг для шліфування – ПП600х90х32, 65 С25П5СМ1К5.

1.Визначаєм швидкість шліфувального круга.

м/с. Приймаємо м/с.

31 0.0031.2 1.4( ),

115 0.010осн

дет

L hТ K хв

n t

0.8 0.2 1.00.14 20 0.010 55 90 0.314( ).r y q z

різ N з pN C V S d b кВт

53

2. Визначаємо частоту обертання шліфувального круга:

1000 60

кр кр

кр

D nV

[м/с] (2.51)

1000 60 1000 60 551144( / ),

3.14 600

кр

кр

кр

Vn об хв

D

(2.52)

Згідно із паспортними даними шліфувального станка ЗМ163В приймаєм

частоту

обертання круга кр .

3.Визначаємо дійсну швидкість круга.

(2.53)

4.Визначамо швидкість обертання заготовки.

Швидкість обертання деталі швидкість дет м хв . Приймаємо

дет м хв.

5. Визначаємо частоту обертання оброблюваної деталі:

1000 1000 20115( / ).

3.14 55

детдет

Vn об хв

D

(2.54)

де діаметр заготовки мм , мм .

6. Визначаємо глибину шліфування , тобто поперечну подачу круга S.

Поперечна подача круга задається: . Для чистового

шліфування мм/хід стола.

7. Визначаємо ефективну потужність при врізному шліфуванні (тонке)

периферії круга для зовнішнього шліфування.

дет м хв;

мм/ хід;

С ;

r = 0,8;

.

3,14 600 120037,6( / ),

1000 60 1000 60

кр кр

д кр

D nV м с

54

x = 0,8;

y = -;

q = 0,2;

z = 1,0. 0.8 0.2 1.00.14 20 0.005 55 90 0.147( ).r y q z

різ N з pN C V S d b кВт (2.55)

8. Визначаємо основний час для дефекту Д1 та Д2:

осн

дет

L hТ K

n t

[хв], (2.56)

де L - довжина оброблюваної поверхні;

h – припуск на обробку (h=0,03мм);

t - поперечна подача круга (для тонкого шліфування t=0,005

мм/хід.);

K – коєфіціент точності К = 1,4 при тонкому шліфуванні.

(2.57)

3.10 Розрахунок та призначення режимів нанесення покриття

Операція 020 – напилювальна.

При напилюванні якість покриття є більш високою при роботі на середніх та

мя’ких режимах, які забезпечується шляхом обрання найбільш раціональних

розмірів плазмо утворюючого сопла,яке відповідає визначеному значенню струму.

Для стабільного процесу напилювання порошковими матеріалами та збільшення

строку служби плазмотрону при використанні в якості катоду вольфрамових

електродів діаметром 3 – 5 мм рекомендується витримувати наступні умови:

напруга в залежності від використання плазмо утворюючого та транспортуючого

(захисного) газу складає 25…35 В – при напиленні у аргоні і 45…55 В – при

наплавленні у азоті або вуглекислому газі.I = 144 A, U =27 В.

Для отримання якісного покриття товщина шару, який має бути напилений за

один прохід плазмотрона, повинна знаходитися в межах h = 0,02 – 0,1 мм. Згідно з

31 0.0031.4 1.2( ),

115 0.005осн

дет

L hТ K хв

n t

55 тими ж рекомендаціями рівномірність товщини досягається, якщо кожна наступна

смуга покриття перекриває попередню на 40 – 50%.

Для напилення відновлюваної поверхні діаметром D = 55,4(мм); D = 35,4(мм)

ми обираємо плазмотрон для напилення зовнішніх поверхонь ПП-6.

Плазмотрон ПП-6 призначений для напилення зовнішніх поверхонь деталей

сплавів на основі Fe, Ni та Co. В якості робочого газу використовується чистий

аргон (99,995%).

Технічні характеристики плазмотрона:

=30-150 (А) – сила струму стиснутої дуги прямої дії;

=30-150 (А) – сила струму стиснутої дуги побічної дії;

P = 0,5-8 (кг/год) – продуктивність напилення;

Фракція присадкрврго порошку рівна 40-250 (мкм);

Втрати порошку, %<8;

Витрати робочого газу (аргон), 12-20 л/хв.;

Витрати охолодження води, >6 л/хв.;

Розміри плазмотрону, його діаметр d=56 (мм) та довжина L=98 (мм).

Маса m = 1,69 (кг);

При наплавленні у аргоні напруга U плазмо утворюючого та

транспортуючого (захисного) газу складає 25…35 В;

Для напилення ми використаємо самофлюсуючий сплав на основі нікеля

марка якого ПГ-12Н-01. Твердість 55 - 62 HRC.

1.Розрахунок об’єму плями напилювання.

2 23.14 200.1 31.4

4 4

dQ h

(мм

3), (2.58)

де – діаметр плями напилення (15…25 мм). Приймаємо

h – мінімальна товщина шару, напиленого за один прохід (h=0,02..0,1).

Приймаємо h = 0,1.

2.Обчислюємо масу плями.

31.4 7.80.25

1000

Qm

(г), (2.59)

де - густина порошку ( 27,8 /г см )

3.Розраховуємо лінійну швидкість напилення.

56

4 2088.9

3.6 3.6 0.25л

P dV

m

(мм/с), (2.60)

де P – продуктивність методу (P = 4 кг/год),

4.Обчислюємо горизонтальну швидкість переміщення плазмотрона .

2 2 2 2 2 2 2 2

0.45 20 88.94.2

0.1 20 3.14 55

лг

K d VV

h d D

(мм/с.), (2.61)

2 2 2 2 2 2 2 2

0.45 20 88.920.5

0.1 20 3.14 35

лг

K d VV

h d D

(мм/с.), (2.62)

де – діаметр деталі (

К – коефіцієнт перекриття (К=0,45)

5.Швидкість обертання деталі.

4.20.5

0,45 20

гД

V

K d

(об/с), (2.63)

32.82.2

0,45 20

гД

V

K d

(об/с), (2.64)

Приймаємо 3 об/с

6.Кількість проходів.

110

0.1

Hn

h (проходів), (2.65)

де H – загальна товщина напиленого шару.

7.Час напилювання.

60 0.25 603.75( ),

4o

N

mt хв

m

(2.66)

57

де L – довжина поверхні дефекту 1 та 2 – 31мм,19мм,

Nm - продуктивність плазматрону кг/гол.

8.Витрати порошку.

2 2 2 2

1 2( ) (55.4 54.4 ) 31 7.837.9

4 1000 4 1000 0.6П

D D Lm

, (2.67)

2 2 2 2

1 2( ) (35.4 34.4 ) 19 7.823.2

4 1000 4 1000 0.6П

D D Lm

, (2.68)

де =60% (0,6) коефіцієнт ефективності напилювання,

1D - діаметр деталі після напилення,

2D - діаметр деталі до напилення

Так, як ми напилюємо два дефекта 32Пm , 2 20Пm довжина виробу з

урахуванням перебігу металізатора, см;

3.11 Режими обробки гальванічних робіт

Операція 025 Залізнення

У ремонтному виробництві гальванічні покриття застосовують для

відновлення зношених поверхонь виробу, підвищення їх зносостійкості і в захисно-

декоративних цілях.

Найбільшее поширення набули хромування гладке, пористе хромування і

осталювання.

У ремонтному виробництві застосовують також мідніння і нікелювання, але

вони не є самостійними способами відновлення деталей, а використовуються,

головним чином, для створення підшару перед хромуванням.

За основний час при нормуванні гальванічних робіт приймають тривалість

покриття.

За допоміжний час при нормуванні приймається час, в перебігу якого

здійснюється підготовка устаткування до роботи, а також підготовка виробу для

покриття, включаючи транспортування виробів і пристосувань, протирання і

знежирення виробів, завантаження і вивантаження виробів, монтаж їх на

58 пристосування, демонтаж і т.д. якщо ці роботи виконуються окремими

робітниками, то вони складають теж основний час інших операцій і до складу

допоміжного часу не включаються. Таким чином, допоміжний час ділиться на

перекриваючий основний час (цей час враховується, але не записується в карту) і

неперекриваючий його ( цей час ділиться на перекриваючий основний час (цей час

враховується, але не записується в карту) і неперекриваючий його (цей час

враховується і записується в карту).

Якщо робітник обслуговує одну ванну, то підготовчо-завершальний і

додатковий час перекриваються основним часом і в штучний час не включаються.

Якщо ж один робітник обслуговує декілька ванн – це час враховується і

визначається у відсотках до оперативного часу.

Основний час на одне завантаження виробів у ванну визначають за

формулою:

t0= 60h γ / САК η (хв.) , (2.69)

t0 =60·1·7800/45·30=6( хв),

де h –товщина осаду покриття на сторону, мм, приймається по таблиці;

γ – густина осадженого металу, кг/м3, приймається по таблиці ;

З – електрохімічний еквівалент, г/А.год. приймається по таблиці;

ДК – катодна густина струму, А/дм2, приймається по таблиці;

η – вихід металу по струму в % (коефіцієнт корисної дії ванни), приймається

по таблиці.

У основний час при гальванічних роботах входить також час на

декапірування, воно виробляється звичайно в основних ваннах і складає в

середньому 0,5-1,0 хв. при хромуванні і 0,5-3,0 хв при осталюванні на одне

завантаження виробів у ванну.

Анодну обробку виробів для отримання пористого хромового покриття

виробляють в хромовій ванні, при цьому основний час на одне завантаження

виробів складає t0 = 5… 10 хв., АК = 40…50 А/дм2, температура електроліту –

50…60°С.

59 Таблиця 2.9 – Товщина гальванічного покриття на сторону, мм

Процес Призначення покриття Середня

розрахункова

товщина, мм

Покриття міддю

Покриття міддю

Хромування тверде,

гладке

Хромування

захисно-декоративне

Нікелювання

Осталювання

Хромування

пористе

Цинкування

Захист від цементації

Підшарування перед

нікелюванням або хромуванням

Відновлення розмірів

Захист від корозії

Підшаровуй перед

хромуванням

Відновлення розмірів

Відновлення розмірів

Захист від корозії

0,020-0,040

0,003-0,040

0,200-0,500

0,001-0,002

0,015-0,040

1,000 і

більше

0,120-0,250

0,001

ПРИМІТКА: Припуск на шліфування зносостійких покриттів складає 0,02-

0,05 γ мм і включається в середню розрахункову товщину покриття.

Таблиця 2.10 – Густина і електрохімічні еквіваленти металів покриття

Метал Густина обложеного

металу кг/м3

Електрохімічний

еквівалент, З г/А.ч.

Хром

Сталь

Нікель

Мідь

Цинк

6900

7800

8800

8950

7100

0,324

1,042

1,094

1,186

1,220

Таблиця 2.11 – Густина струму і вихід металу по струму

Метал Катодна густина струму Ак, А/дм2 Вихід металу по

струму, η %

Хром

Сталь

Нікель

Мідь

Цинк

50-75

10-50

0,3-0,5

1-2

2

13-15

80-90

95

98-99

85

60

Останніми роками для удосконалення процесів хромування і підвищення

продуктивності процесу в ремонтному виробництві застосовують:

а) хромування в саморегульованому електроліті; при цьому густина струму

підвищується Ак = 75…100 А/дм2 , а вихід металу по струму складає 17-18%.

б) хромування в проточному електроліті; в даному випадку густина струму

вже складає Ак = 150-200 А/дм2, а вихід металу по струму – 20-22%.

I = S·40 = 420 [A] (2.70)

3.10.1 Механічна обробка деталей, відновлених залізненням

Вироби, відновлювані гальванічними покриттями, підлягають механічній

обробці в період підготовки до нарощування і після нього.

Перед гальванічним покриттям необхідно:

1. Проточувати фаски на гострих кромках виробів, або закругляти

кромки в уникненні утворення наростів;

2. Шліфувати зношені поверхні виробів для усунення спотворень

геометричної форми і отримання необхідної чистоти.

Після гальванічного нарощування:

1. Хромування поверхні піддають шліфуванню із швидкістю обертання

виробу V= 15-30 м/хв;

2. Поверхні, покриті сталлю, піддають обробці як на токарних, так і на

шліфувальних верстатах, залежно від припуску, твердості покриття, необхідної

точності, шорсткості поверхні. До твердості НВ 200 покриття добре обробляється

різцем, твердіші покриття – різцями з твердих сплавів і шліфуванням.

3.12 Вибір та обґрунтування обладнання і джерел живлення

2.12.1 Вибір матеріалу для напилення

При плазмовому напилені в якості напилюючи матеріалів використовують

порошки, проволоки і прутки. Найбільш широке використання при плазмовому

напилені зазнали саме порошки через слідуючи переваги: однорідна і мілка

структура покриття, невисока собівартість, можливість отримання комбінованих

покрить [2,4].

Таким чином обираємо для вала плазмове напилення саме порошковими

сплавами. Для даного способу напилення найбільш придатним являються порошки

сферичної форми грануляцією 5100 мкм.

61

Для відновлення зношених поверхонь напиленням широке застосування

отримали порошкові самофлюсуючі сплави системи Ni – Cr – B – Si, до яких часто

додають карбіди, бориди (вольфраму, ванадію, хрому, молібдену) для утворення

композиційних сплавів з більш високими фізико-механічними властивостями.

Для напилення візьмемо порошок ПГ-12Н-01, створений на нікелевій основі

системи Ni – Cr – B – Si – C – Fe. Його твердість регулюється вмістом C, B, Cr в

межах 35 - 40 HRC. Напилені даним порошком поверхні мають допустиму робочу

температуру до 800С. Цей порошок використовують для напилення деталей

корозійностійких, вуглецевих та інших сталей. Властивість самофлюсування

даного порошку обумовлена наявністю в його складі бора і кремнію, які

віднімають кисень від окислів.

У якості підшару візьмемо порошок ПГ-12Н-03, який використовується як у

якості підшару, так і у якості основного шару покриття поверхні. Даний порошок

напилюється товщиною 1 мм на оброблену поверхню. Використовується як

зносостійке покриття деталей. Володіє високою стійкістю як в лужних, так і в

окислюючи середовищах. Міцність його з’єднання є досить задовільною і складає

50МПа. У зв’язку із вмістом у порошку 45%Ті, покриття з даного порошку має

твердість HRC 60.

Таблиця 3.12. – Хімічний склад порошку ПГ-12Н-01

C,% B,% Si,% Ni,% Cr,% Fe,%

0.3 – 0,6 1.7 – 2.5 1.2– 3,2 Осн. 8– 14 1,2– 1,3

3.12.2. Підготовка порошків для напилення

Для нанесення покрить методом плазмового напилення використовують

порошки заданої грануляції: 5 100мкм. Перед напиленням обов’язковим є процес

просушування порошку на деках при температурі150 - 200С протягом певного

часу (залежить від виду порошку). Наступним етапом є просіювання порошку [10].

3.12.3. Підготовка поверхні під напилення.

Деталі, які підлягають напиленню, очищують від бруду, мастила в миючих

засобах типу ―Лабонід – 102‖, ―Лабонід – 103‖ та інших, після висушують.

Критерієм високої зчепленості напиленого шару з підложкою є саме якісна обробка

поверхні перед напиленням. Крім миття ще можлива дробоструйна, термічна,

механічна обробки.

Термічна обробка (підігрів) помітно активує поверхню підложки.

62

Механічна обробка забезпечує потрібну шорсткість поверхні (точіння,

абразивна обробка).

Утворення необхідної шорсткості на поверхні під обробку і подальшу

наплавку є основною підготовчою операцією.

Дробоструменева обробка є найраціональнішим методом утворення

потрібної шорсткості поверхні. Використовується металева крихта чавуну з

розміром частинок до 2,2мм при тиску 0,5МПа. Тому обираємо дробоструменеву

обробку циліндра домкрата перед напиленням з метою отримання потрібної

шорсткості поверхні під напилення.

3.12.4 Плазмове нанесення.

Після завершення підготовки поверхні деталі під напилення починається сам

процес нанесення покриття. Час між підготовкою і напиленням не повинен

перевищувати 2 годин. Напилення здійснюється за п’ять проходів плазмотрона із

швидкістю, яка дає отримати товщину напиленого шару 0,1мм. Щоб отримати

рівномірний шар напилення, слід забезпечити вихід струменя за край оброблюємої

поверхні, а кожен прохід повинен перекривати на ¼ його ширини. Для

забезпечення високої якості зчеплення покриття з під ложкою наносять шари, що

перекриваються.

Принцип роботи установки для плазмового напилення при використанні

порошкових матеріалів полягає у наступному.

Після запуску систем охолодження, вентиляції і живлення з балону через

пульт управління в плазмотрон подається плазмоутворюючий газ. Потім кнопкою

―Пуск‖ у роботу включається осцилятор чи блок відпалу, і між катодом

(вольфрамовий стержень) і анодом (мідне сопло плазмотрона) виникає плазмовий

струмінь (потік), до якого з живильника подається транспортуючим газом

порошок. Частки порошку, розплавляючись у плазмі, направляються на

відновлюючи поверхню деталі, вдаряючись об яку деформуються, розтікаються і,

кристалізуючись, утворюють шар покриття. Після нанесення покриття деталь

піддають повільному рівномірному охолодженню з метою зменшення внутрішніх

напруг. Найпростішим способом регулювання режиму охолодження напиленої

деталі є замотування у термоізоляційний матеріал. Деталь після охолодження

піддається механічній обробці з метою доведення її до потрібних розмірів. Так при

HRC 40 відбувається обробка деталі різанням, а при HRC 40 слід обробляти

поверхню шліфуванням.

63

3.12.7 Контроль якості напиленого покриття

Якість газотермічних покриттів залежить від підготовки поверхні, яка

напилюється. [11]

Ефективність технологічного процесу нанесення покриття характеризується,

у першу чергу, якістю покриття, коефіцієнтом використання матеріалу, який

розпилюється, та енергії, що використана при цьому, а також продуктивністю

процесу. Відома значна кількість параметрів, які залежно від функціонального

призначення покриття можуть характеризувати його якість. Але, в більшості

випадків, достатнім є визначення кількох основних показників якості, до яких

відносяться: товщина (або різнотовщинність) покриття, міцність зчеплення

покриття з основою, міцність газотермічного покриття, пористість покриття,

твердість (мікротвердість) матеріалу покриття.

При газотермічному нанесенні покриття найпоширенішими методами

вимірювання товщини покриття є неруйнючі методи – метод прямого

вимірювання, метод вимірювання мас, відривний магнітний метод, індукційний

магнітний метод, електромагнітний метод (вихрових струмів) тощо. Широко

використовуються також руйнуючі методи – металографічний, гравіметричний,

струменевий, крапельний, струменево-періодичний, струменево-об’ємний,

термоелектричний.

Методи визначення міцності зчеплення покриття з основою поділяються на

якісні та кількісні. Основними методами визначення міцності зчеплення

газотермічного покриття з основою є кількісні методи: клейовий метод та метод

відривання штифта. Можливо використання якісних методів: полірування,

навивання, нанесння сітки подряпин, втискування, тертя, нагрівання та ін.

Аналогічні методи використовуються і при ВКНП. До них додаються кількісні

методи ультрацентрофугування та відшаровування, а також якісний метод

дослідження кінетики нестаціонарного ревипаровування атомів металу при

формуванні плівок у вакуумі.

Пористість всіх видів покриттів зазвичай визначається методомгідростатичного

зважування. При ВКНП та ГТНП використовуються такожкорозійні методи, метод

ртутної порометрії.

Твердість покриття визначають за відомими методиками Вікерса, Роквела,

Бринеля. Мікротвердість за стандартизованою методикою визначається

втискуванням у визначені ділянки покриття алмазної піраміди на спеціальних

приладах типу ПМТ-3.

64

Окрім основних, згаданих вище, параметрів якості визначальними, в окремих

випадках, можуть бути газопроникність, шорсткість, блиск покриття, стійкість до

спрацьовування, корозійна стійкість, електрофізичні властивості покриття та ін.

Відомі методики визначення цих параметрів.

Коефіцієнт використання матеріалу при газотермічному напиленні –

коефіцієнт, що є відношенням маси матеріалу, який був напилений, до маси

матеріалу, який був використаний для створення покриття.

Зазначені показники якості покриття та ефективності технологічного процесу

можуть бути параметрами оптимізації при відпрацьовуванні технологічного

процесу.

3.13 Нормування операцій відновлення

У машинобудуванні розрізняють три методи нормування: технічний

розрахунок за нормативами; порівняння і розрахунок за укрупненими типовими

нормативами; встановлення норм на основі вивчення затрат робочого часу.

Користуючись першим методом, тривалість операції встановлюють розрахунковим

способом за мікроелементами на основі аналізу послідовності і змісту дій

робітника і верстата. За другим методом норму часу визначають наближено, за

укрупненими типовими нормативами. Його застосовують в одиничному і

малосерійному виробництвах. За третім методом норму часу встановлюють на

основі хронометражу. Цей метод має особливе значення для вивчення і

узагальнення передових прийомів праці, а також для розробки нормативів,

необхідних для встановлення технічно обґрунтованих норм розрахунковим

способом. [12]

Для нормування в кожному конкретному випадку необхідно кори-стуватися

довідковою літературою. Розряд роботи для кожної операції встановлюють за

тарифно-кваліфікаційним довідником на основі змісту й характеру виконуваної

роботи.

Технічне нормування, що ґрунтується на застосуванні високих режимів

роботи устаткування, раціональних формах організації праці і використанні

передового досвіду новаторів виробництва, сприяє високій продуктивності праці,

зниженню собівартості продукції й підвищенню рентабельності підприємства.

Разом з тим на деяких підприємствах і виробничих дільницях застосовують

дослідно-статистичні норми, їх встановлюють з урахуванням особистого досвіду

65 нормувальника або за даними про фактичні затрати робочого часу на аналогічні

роботи, що відбивають застосування застарілої технології виробництва.

Технічною нормою часу є час, встановлений для виконання певної роботи

(операції), виходячи із застосування прогресивних методів праці, повного

використання виробничих можливостей (устаткування, площ) і врахування

передового досвіду новаторів виробництва.

Технічну норму часу не можна розглядати як межу продуктивності праці для

даної роботи, оскільки її встановлюють у певних організаційно-технічних умовах.

На основі норми часу визначають норму виробітку, тобто кількість продукції

в штуках, метрах, тоннах т. п., яка має бути вироблена за одиницю часу (годину,

зміну).

Затрати робочого часу поділяються на час роботи і час перерв у роботі.

Час роботи складається з підготовчо-заключного часу, оперативного

(технологічного і допоміжного) часу та часу обслуговування робочого місця.

Час перерв у роботі складається з перерв, які залежать від робітника

(відпочинок, природні потреби та ін.) і які не залежать від нього (відсутність

електроенергії тощо).

Підготовчо-заключний час — час, витрачаємий робітником на ознайомлення

з роботою, підготовку до роботи (налагодження верстата, пристроїв та

інструментів для виготовлення деталей), а також на виконання дій, пов'язаних із

закінченням даної роботи (знімання з верстата і повернення пристроїв та

інструменту; здавання оброблених заготовок). Цей час повторюється з кожною

партією оброблюваних деталей і не залежить від розміру партії.

Технологічний (основний) час — час, затрачуваний безпосередньо на

виготовлення деталі, тобто на зміну форми, розмірів, стану заготовки і т. д.

Технологічний час залежно від ступеня участі робітника може бути ручним,

машинно-ручним або машинним. [5, 12]

Ручним називають час, затрачуваний на обробку деталі без застосування

механізму (ручне обпилювання, рубання зубилом та ін.).

Машинно-ручний час — час, затрачуваний на обробку деталей за допомогою

механізму, але за безпосередньою участю робітника (робота на верстаті з ручною

подачею).

Машинний час — час, затрачуваний на обробку деталі механізмом під

наглядом робітника.

Допоміжний час — час, затрачуваний на різні допоміжні дії робітника,

безпосередньо пов'язані з основною роботою: установлення, закріплення і знімання

66 оброблюваної деталі, пуск і зупинення верстата, вимірювання, зміна режиму

роботи тощо.

Оперативний час — сума технологічного і допоміжного часу.

Час обслуговування робочого місця — час, затрачуваний робітником на

догляд за своїм робочим місцем протягом усього часу виконання даної роботи

(догляд за устаткуванням, оснащенням і т. д.). Він складається з часу

організаційного обслуговування (огляд, змащування, очищення верстата і т. п.),

часу технічного обслуговування (підналагодження верстата, заміна, заточування,

підналагодження різального інструменту). У серійному виробництві цей час

становить 3 % оперативного.

3.13.1 Розрахунок норм часу мийної операції

Операція 005 - Мийна

То на мийну операцію берться в межах 10…30 хв., приймаємо То =30 хв., під

час миття в мийну машину завантажується одночасно 35 деталей.

Допоміжни час Тдоп визначається як сума допоміжних часів і визначається :

Тдоп = Тдоп1 + Тдоп2 + …+ Тдоп і; (2.80)

Де Тдоп1 , Тдоп2 , Тдоп і – час, що витрачається на прийоми, які необхідно

виконати щоб обробка була можливою ( вимкнення і ввімкнення обладнання,

підвід інструменту , тощо).

Тдоп приймається 15% від То, тоді Тдоп = 4,5 (хв.); (2.81)

Топ – оперативний час, визначається як сума основного і допоміжного часів

Топ = То + Тдоп. Це є необхідним, тому що наступні елементи штучно-

калькуляційного часу розраховуються як відсоток від операційного часу.

Топ = То + Тдоп = 30 + 4,5 = 34,5 (хв.); (2.81)

Тобс - це час обслуговування. Він складається з часу технічного

обслуговування Тт.опбс (змащення вузлів, прибирання) основного часу, і часу

організаційного обслуговування ( вивчення документації, тощо), який знаходиться

в як відсоток від оперативного часу. Твідп – час відпочинку.

67

Тобс + Твідп = 6,5% Топ = 2,24 (хв.); (2.82)

Підготовчо заключний час Тп-з теж знаходиться як сума часів:

Тп-з = Тп-з1 + Тп-з2 + …+ Тп –з і; (2.83)

І витрачається на переналагодження обладнання, встановлення додаткового

обладнання, отримання інструменту, тощо. Цей час приймається з відповідних

довідників.

Тп-з1 - нормативно-підготовчий час на підготовку обладнання і пристосування

9 (хв.); Тп-з2 – отримання мийної суміші і пристосувань до початку і видача після

закінчення миття 7 (хв.).

Тп-з = 9 +7 = 16 (хв.).

У партії запуску кількість деталей 35 (штук).

Тоді Тшт-к = 30 + 4,5 + 2,24 +16

37,03( .),35

хв

3.13.2 Технічне нормування операцій відновлення

Норми часу за розрахунково-аналітичним методом визначаються за

наступною формулою:

п з т к т

дет

ТТ Т

п

[хв] , (2.84)

де nдет – кількість деталей у партії запуску;

т о доп обсл відплT t t t t [хв], (2.85)

де t0– основний час, визначається за формулами, наприклад:

68

o

L it

n S

[хв] . (2.86)

Для інших видів обробки просто змінюється тип подачі і у чисельник

додаються поправочні коефіцієнти. [5,4]

Таблиця 3.13 – Початкові відомості

№

Назва операції

d,мм

L, мм

S, мм/об

(νг,мм/с; Yпр,

м/хв)

n, хв-1

(ωдет, с-1

;

Yоб, м/хв)

(n)

n

дет

0

05 Мийна - - - - -

3

5

0

10 Дефектувальна 34,35,55 31,19,12 - - -

3

5

0

15 Термічна - - - -

3

5

0

20 Токарна 55, 55 31 0.41 800 1

3

5

0

25

Напилювальна

35,55 19,31 2,02 11,7 1

3

5

0

30 Залізнення 34 12 - -

3

5

0

35 Шліфування 34 12 - -

3

5

0

40 Шліфувальна 35,55 31,19 37,6 1144 4

3

5

0

45 Шліфувальна 35,55 31,19 37.6 1144 5

3

5

0

50 Контрольна 34, 35,55 31,19,12 - - -

3

5

69

Таблиця 3.14 – Розрахунок основного часу, хв.

№ Розрахунок за

формулами

0

05 3,0

0

10 3,0

0

15 3,2

0

20 0,1

0

25 3,75

0

30 6

0

35 1,2

0

40 1,4

0

45 1,2

0

50 3,0

Операція 010 – Дефектувальна:

= 3(хв) ;

= 0,24 (хв) ;

Топ = 3,24(хв) ;

Твідп.+обс.= Топ. ∙ 6,5% = 3,24∙ 6,5%= 0,21 (хв);

= 8+ 10 = 18 (хв);

тоді = 3 + 0,24+ 0,21 + 18/35 = 3,77 (хв).

Операція 025– Термічна (відпуск):

Відпуск виконуємо в індукційній печі, тривалість витримки при цій

температурі =1,8-4(хв)приймаємо =3,2 (хв), охолоджуючи на повітрі;

Тдоп приймається 10 % від Тосн ,тоді Тдоп = 0,32 (хв),

Топ = То + Тдоп =3,2 +0,32 = 3,52 (хв);

Тобс і Твідпприймаємо 6,5 % від Топ,

70

Тоді Тобс +Твідп= 6,5% ∙ 3,52= 0,23 (хв),

. (2.87)

Тп-з1 –норматив підготовчо-заключного часу на наладку печі і пристосування

9( хв); Тп-з2 – отримання деталі і пристосувань до початку і видача після

закінчення обробки 10 (хв.).

= 9 + 10 = 19( хв),

Тоді = 3,2 + 0,32 + 0,23+ 19/56 = 4,09 (хв),

Операція 045 – Контрольна:

= 3(хв) ;

= 0,24 (хв) ;

Топ = 3,24(хв) ;

Твідп.+обс.= Топ. ∙ 6,5% = 3,24∙ 6,5%= 0,21 (хв);

= 8+ 10 = 18 (хв);

тоді = 3 + 0,24+ 0,21 + 18/35 = 3,77 (хв.)

Таблиця 3.15 – Норми часу

№ Назваоперації tо tдоп tоп tобсл+

tвідп Тшт Тп-з Тшт-к

nдет

005 Мийна 3,0 0,45 3,45 0,224 3,674 16 3,68 5

10 Дефектувальна 3 0,24 3,24 0,21 3,45 18 3,77 35

015 Термічна 3,2 0,32 3,52 0,23 3,75 19 4,09 35

020 Токарна 0,1 0,41 0,6 0,65 0,6 18 1,54 35

025 Напилювання 3,75 - - - - - - 35

030 Залізнення 6 - - - - - - 35

35 Шліфування 1,2 - - - - - - 35

040 Шліфувальна 1,4 - - - - -

-

35

045 Шліфувальна 1,2 - - - - - - 35

050 Контрольна 3 0,24 3,24 0,21 3,45 1

8 3,77

35

71

Висновок до розділу 3

Для забезпечення раціонального процесу напилення було розроблено та

обране відповідне механічне та допоміжне обладнання, яке дає змогу забезпечити

високу продуктивність напилення, зменшити трудомісткість та витрати часу.

Для напилення запропонованої деталі «вал-шестерня», обрано плазмове

порошкове напилення і проведено необхідні розрахунки.

В якості механічного та допоміжного обладнання вибрано, розроблено та

обраховано наступне:

- верстат для автоматичного обертання деталі під напилення 15ВБ;

- плазмотрон

- установка нанесення гальванічних покритів УГЗП-500

- інструмент для механічної обробки (шліфувальний круг) 63С40П5СМ1К6.

72

4. ПРОЕКТУВАННЯ КОМПЛЕКСУ ОБЛАДНАННЯ З ЧИСЛОВИМ

ПРОГРАМНИМ КЕРУВАННЯМ

4.1 Створення конструктивної схеми установки автоматизованого

відновлення

Розробимо конструктивну схему установки. З'ясуємо з яких основних

компонентів має складатися установка для автоматизованого відновлення деталі

(рисунок 2.1)

Основними елементами конструктивної схеми є розпилюючий пристрій 1,

закріплений на кронштейні 2, що забезпечує можливість при необхідності

змінювати відстань між деталлю та розпилюючим пристроєм. кронштейн 2

закріплено на каретці портального приводу 4, що забезпечує можливість

переміщення розпилюючого пристрою вздовж деталі 5. Поруч з розпилюючим

пристроем 1 розташований живильник 3, який забезпечує

необхідну кількість прошку що подається у розпилюючий пристрій.

Відновлювана деталь 5 закріплюється у патроні 6, та центрі 10. Патрон 6

закріплено у шпинделі 7 встановленим на підшипниках. Шпиндель 7 через муфту 8

з'єднано з електромотором 9 закріпленим на рамі установки.

Рисунок 4.1 – Конструктивна схема установки відновлення

1- розпилюючий пристрій, блок вертикального переміщення, 3- живильник,

4- блок горизонтального переміщення, 5- відновлювальна деталь, 6- магніт, 7 – вал

шпинделя, 8 – муфта, 9 – електромотор.

73

4.2 Визначення способу закріплення деталі

Враховуючи те, що деталь вал має довжину 119 мм, діаметр вала 84 мм .

Розташуємо деталь у положенні (рисунок 4.1). Застосуємо закріплюючі пристрої у

вигляді планшайби закріпленої у патроні 6.

Шпиндель обертача обладнано підшипниками 80204 в

радіальному напрямку здатні витримати статичне навантаження С0 = 1270 кг

При масі обертової частини 3 кг цього більш ніж достатньо для нормальної роботи.

Підшипник, 80204 пилезахищеного виконання вибрано з конструктивних

міркувань.

Знаючи конструкцію шпиндельного вузла та способу закріплення можна

визначити мотор який буде здатний обертати рухомі деталі

шпиндельного вузла з пристосуванням та відновлюваною деталлю.

Для визначеня мотору треба розрахувати масоцентровочні характеристики

всіх тіл які обертаються в процесі відновлення деталі

Рисунок 4.2 3 – двигун, 2 – кріплення, 1 – вал шпинделя, 4 – деталь.

74

4.3 Розрахунок масоцентровочних характеристик (мцх) деталі та

пристрою її закріплення

Для визначення масоцентровочних характеристик розробимо 3D моделі усіх

деталей що обертаються (рисунок 4.3)

Рисунок 4.3 – 3D модель усіх деталей, що обертаються в процесі відновлення

Матеріал Сталь 40Х ГОСТ 1050-88

Густина матеріала Ro=0.007820г/мм3

Маса M = 2154.332411 г

Площа S = 35750.583364 мм2

Об'єм V = 1162541 мм3

Центр мас Xc = -66,38990 мм

Yc = 0мм

Zc = 0 мм

Моменти Інерції

В центральній системі координат:

Осеві моменти інерції Jx = 71790473г*мм2

Jy = 71790473г*мм2

Jz = 9588977г*мм2

75

4.4 Розрахунок маси розпилюючого пристрою

Розробимо 3D модель розпилюючого пристрою (рисунок 5.1)

Рисунок 4.4 – 3D модель розпилювального пристрою.

Порахуємо засобами САПР Компас масу розпилювального пристрою

Маса M = 727 г

Площа S = 39846.270711 мм2

Об’эм V = 92970.198429 мм3

Центр мас Xc = 0.038041 мм

Yc = 0.616467 мм

Zc = -11.392443 мм

4.5. Розрахунок та вибір виконавчих механізмів установки для

автоматизованого відновлення деталей

4.5.1 Механізм обертання деталі

Для розрахунку приводу обертання зазтосуємо програму Positioning drives

компанії Festo

Вихідними даними для розрахунку привода обертання є момент інерції тіл

які треба обертати (в нашому випадку становить Jz = 9588977г*мм2додаткові сили

які є гальмівними або прискорюючими (в нашому випадку відсутні). Відстань від

центру тяжіння деталей що обертаються – приймаєтьс нульовою тому, що

застосовано додатковий проміжний шпиндель який сприймає всі навантаження від

76 маси тіл, що обертаються. Максимальна частота обертання – розрахункова 0,08

об/c = 4,8 об/хв приймаємо – 5 що дасть змогу одробляти більшу номенклатуру

деталей. Час розгону приймаємо 1 с. Тип приводу - сервопривід постійного струму.

Включно з вбудованими гальмами та варіантами з вбудованим редуктором

Монтажнерозташування горизонтальне.

4.5.2 Привід переміщення плазмового розпилюючого пристрою

Вихідними даними для вибору привода переміщення плазмового

розпилюючого пристрою є маса яку необхідно переміщувати це маса

розпилюючого пристрою 0.7 кг плюс маса кронштейна за допомогою якого

плазмовий розпилюючий пристрій кріпиться до консольного привода, та

приєднаних комунікації, яка приблизно становить до 1,5 кг. Разом ця маса

становить 0.7+1,5=2,2 кг. Ще однією величиною для вибору привода э величина

переміщення консолі яка дорівнює перпаду діаметрів

відновлюваної деталі і становить 100 мм

Вибираємо на сайті FESTО усі необхідні комплектуючі.

– Кроковий мотор ЕММS-ST-26-L-S8

– Осьовий набір EAMM_A_D32_40A_3_0

– Консольний привід EJSK-26-JP

– Консольна вісь з зборі з плазмовим розпилюючим пристроєм.

– Портальна вісь DGE-25-ZR-KF-GX

– Кроковий двигун ЕММS-ST-87-S-S-G2

– Осьовий набір EAMM_A_D25_40A

Для того щоб цей привід працював до нього треба приєднати кроковий мотор

осьовий набір , кріплення та розміри вказаних детелей вибираємо згідно розділу

"documentations" та розділі "accessories" яки є доступними при виборі конкретного

механізму на сайті Festo.com.ua

Поєднаємо усі механізми згідно їх функціонального призначення та

отримаємо фукціональний вузол вертикального та горизонтального переміщень

розпилюючого пристрою та обертання деталі. Розмістимо у просторі всі деталі

згідно їх призначення

77

Рисунок 4.5 – Механізм переміщення розпилюючого пристрою (3D

модель).

4.5.3 Розробка установки з числовим програмним керуванням

Наступним кроком є створення рамної конструкції яка забезпечить задане

взаємне розташування всіх механізмів. Для створення рамної конструкції

використаемо профільний металопрокат, а саме швелер

ГОСТ 8240-79 №16, Конструкція рами зварна. Зварювання електродугове за

ГОСТ 5264-80.

78

Рисунок 6.15 – Установка з числовим програмним керуванням

Складальне креслення установки для відновлення валу та інших подібних

деталей довжиною не більше 300 мм та діаметром не більше 100 мм наведено в

додатку .

4.5.4 Розробка робочого місця

Виробничі приміщення цеху, в яких розміщуються напилювальні дільниці,

повині бути побудовані з вогнестійких матеріалів і повинні розташовуватись в

окремих кабінах або відокремлюватись ширмами.

Підлога у приміщенях повинна бути виконана з негорючих матеріалів. На

робочих місцях під ногоми повинні бути дерев‖яні грати або гумові коврики.

В якості освітлення використовуються газорозрядні лампи. В приміщені

також використовується освітлення через вікна.

До роботи з устаткуванням допускається персонал, що має право роботи з

електроінструментом і стисненим повітрям (кваліфікаційна група по ТБ не нижче

3) і минулий навчання в постачальника правилам і прийомам роботи.

Робоче місце і вимоги безпеки

Для забезпечення пилезахисту персоналу і навколишнього середовища

79

при роботі з устаткуванням у закритих приміщеннях необхідна організація

робочого місця з відтсосом запиленого повітря з робочої зони, де відбувається

напилювання покрить, і наступним його очищенням.

Пилезахищена камера повинна забезпечувати можливість розміщення в ній

оброблюваних виробів за умови доступу до нього соплом напилювального блоку.

Персонал повинний бути захищений індивідуальними засобами пилезахисту

(окуляри, респіратор).

Фільтр повинний забезпечувати очищення запиленого повітря від пилу (не

ввійшовшого у покриття порошку).

Витяжний вентилятор повинний забезпечувати ефективний відсос

запиленого повітря із системи "пилезахищена камера - фільтр – повітрепроводи‖.

Продуктивність вентилятора, навантаженого на фільтр, повинна бути не менш 2

куб.м\хв.

Як систему пилеочистки можуть використовуватися як готові промислові

пилососи з достатнім ступенем фільтрації повітря і продуктивністю, так і

спеціально виготовлені пристрої, що можуть включати циклони, фільтри тонкого

очищення і витяжні вентилятори

Робоче місце (Додаток Д) складається з установки з числовим програмним

керуванням 1, яка встановлена у захистному боксі 3, в боксі встановлено

живильник 5 який подає розпилювальний матеріал в плазмотрон. Бокс 3 оснащено

приточновитяжною вентиляцією 2. Електроживлення плазмотрона здійснюється

від джерела живлення 6 . Керування установкою здійснюється від комп'ютера 7 та

контролерів вбудованих в електропривода. Плазмоутворюючий газ подається від

балона 8. Шинопровід забезпечує підвід всіх комунікацій до виконавчих

механізмів.

Для здійснення керування установкою застосовуються програма Mach 3

80

Висновок до розділу 4

На основі аналізу конструції відновлюваної деталі, її дефектів та заданого

способу відновлення спроектована установка автоматизованого відновлення з

використанням виконавчих механізмів з числовим програмним керуванням,

розроблено конструкторську документацію на складальне креслення установки. В

якості виконавчих механізмів застосовані механізми фірми FESTO – світового

лідера у галузі автоматизації та механізації виробничих процесів. В процесі роботи

застосовувались такі програми: програма Компас - для 3D моделювання,

розрахунку масоцентровочних характеристик і креслення. Програма Positioning

drives – для розрахунку і вибору виконавчих механізмів та комплектуючих деталей,

завантажених з сайту FESTO.COM.UA

81

5 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ІННОВАЦІЙНОГО

РІШЕННЯ

5.1 Розрахунок кошторису капітальних витрат на розробку нового

технологічного процесу

Заходи з розробки та впровадження досягнень науково-технічного прогресу

потребують для свого здійснення одноразових витрат, їх називають капітальними.

Загалом при визначенні річного економічного ефекту у складі капітальних

вкладень виробників враховуються як безпосередньо капітальні вкладення, так і

інші одноразові витрати, які необхідні для створення і використання техніки або

технологічного процесу без залежності від джерела їх фінансування.

5.1.1 Капітальні вкладення на розробку нового технологічного процесу

Капітальні вкладення на розробку технологічного процесу К, складаються з

відповідних витрат і розраховують за такою формулою:

озпвпуінвоснтроблбудндодо ВВВВВВВВЗЗЗК , (5.1)

де Зо – основна заробітна плата розробників, грн.;

Здод – додаткова заробітна плата розробників, грн.;

Зн – нарахування на заробітну плату розробників, грн.;

Вбуд – вартість будівлі, що її займає дільниця, грн.;

Вобл – початкова вартість технологічного обладнання, грн.;

Втр – початкова вартість транспортних засобів, грн.;

Восн – початкова вартість інструменту, оснащення великої вартості,

вимірювальних та регулювальних приладів, грн.;

Вінв – вартість виробничого та господарчого інвентарю, грн.;

Впу – вартість програм управління, грн.;

Впв – передвиробничі витрати, грн.;

Воз – вартість оборотних засобів, грн.

82

5.1.2 Основна заробітна плата розробників

До фонду основної заробітної плати розробників належать виплати, які

плануються і включаються у фактичну собівартість проведення досліджень:

Витрати на основну заробітну плату розробників (Зо) розраховують за

формулою:

k

i p

iпiо

T

tМЗ

1

, (5.2)

де k – кількість посад розробників залучених до процесу досліджень;

Мпі – місячний посадовий оклад конкретного розробника, грн. ;

ti – число днів роботи конкретного розробника, грн.;

Тр – середнє число робочих днів в місяці, Тр=22 дн.

Таблиця 5.1 – Витрати на заробітну плату розробників

Найменування

посади

Місячний

посадовий

оклад, грн.

Оплата

заробочий

день, грн.

Число

днів

роботи

Витрати

назаробітну

плату, грн.

Прим.

Керівник проекту 4365,00 198,41 18 3571,36

Економіст 4085,00 185,68 12 2228,18

Інженер-технолог

вищ. категорії 4025,00 182,95 14 2561,36

Робітник - наладчик 3560,00 161,82 6 970,91

Всього Зо 9331,82

5.1.3 Додаткова заробітна плата розробників

Додаткова заробітна плата розраховується як 10 … 12% від основної

заробітної плати розробників за формулою:

Здод = Ндод Зо , (5.3)

де Ндод – норма нарахування додаткової заробітної плати.

Здод = Ндод Зо = 0,1* 9331,82 = 933,18 грн.

83

5.1.4 Нарахування на заробітну плату розробників

Нарахування на заробітну плату розробників Зн розраховується як

36,76…49,7 % від суми основної та додаткової заробітної плати розробників за

формулою:

зпдодон НЗЗЗ )( (5.4)

де Нзп – норма нарахування на заробітну плату розробників.

зпдодон НЗЗЗ )( = (9331,82+ 933,18)* 0,39 = 4003,35 грн.

5.1.5 Вартість будівлі, що її займає дільниця

Так як ми модернізуємо дільницю то у нашому випадку не передбачається

будівництво дільниці, тому ми розрахуємо вартість переобладнання дільниці. В

цьому випадку можна обчислити витрати на переобладнання власних старих

приміщень для облаштування модернізованого технологічного процесу за

формулою:

з гплбуд SЦВ . (5.5)

де Цпл – приблизна вартість 1 м2 орендованої площі за весь строк оренди

(визначається за умовами договорів), або вартість придбання 1 м2 виробничої

площі (Цпл≈4000…8000 грн./кв.м), чи приблизна вартість переобладнання 1 м2

власних приміщень (Цпл≈200…1000 грн./кв.м).

Sзаг – загальна площа виробничої дільниці, м2.

з гплбуд SЦВ . = 92,00* 870,00 = 80040,00 грн.

5.1.6 Початкова вартість технологічного обладнання

Вартість обладнання визначається за прейскурантом гуртових цін на

обладнання. До балансової вартості обладнання окрім прейскурантної вартості

входять витрати на транспортування і монтаж на дільниці, ці витрати приймаються

в розмірі 10…12% від вартості обладнання.

Балансову вартість нового обладнання розраховуємо за формулою:

iiпр

k

iiобл KCЦВ

.

1

, (5.6)

84

де Ці – ціна придбання одиниці обладнання даного виду, марки, грн.;

іпрC . – прийнята кількість одиниць обладнання відповідного найменування,

які встановлені на дільниці, шт.;

Кі – коефіцієнт, що ураховує доставку, монтаж, налагодження обладнання

тощо, (Кі = 1,10…1,12; для промислових роботів Кі=1,3…1,5);

k – кількість найменувань обладнання встановленого на дільниці.

Таблиця 5.2

№ Найменування

обладнання

Цін

а, грн

Кіль

кість

Вартіс

ть, грн

При

мітка

1 Установка наплавлю

вальна

62000,00 1 62000,00 К=1,12

2 Компютер та інтерфейс 16250,00 1 16250,00

3 Силові приводи 21500,00 2 43000,00

4 Стійка управління 15200,00 1 15200,00

Всього 152824,00

5.1.7 Початкова вартість транспортних засобів

Для організації технологічного процесу додаткові транспортні засоби не

плануються, тому їх вартість розраховувати не будемо.

5.1.8 Початкова вартість інструменту, оснащення великої вартості,

вимірювальних та регулювальних приладів

До інструменту відноситься нормалізований і спеціальний виробничий

інструмент, включаючи контрольно-вимірювальний, ріжучий, ударний, слюсарно-

монтажний, допоміжний і інший, а також пристосування, моделі, прес-форми і інші

пристрої і механізми, використані для забезпечення технологічних процесів.

При укрупнених розрахунках витрати на інструмент і інше технологічне

оснащення приймаються у відсотках від вартості основного технологічного

обладнання і складають у серійному виробництві загального машинобудування –

10…15%;

Вартість інструментів і технологічного оснащення ( тоВ ) розраховують за

формулою:

85

%100

ноблто

КВВ , (5.7)

де Вобл – балансова вартість обладнання, грн.;

Кн – нормативний відсоток витрат в залежності від типу виробництва.

%100

ноблто

КВВ = 152824,00 * 0,10 = 15282,40 грн.

Вартість оснастки великої вартості ( оввВ ) становить 20…30% вартості

інструменту і технологічного оснащення, і розраховується за формулою:

тоовв ВВ )3,0...2,0( . (5.8)

тоовв ВВ )3,0...2,0( = 15282,40 * 0,22,5 = 3438,54 грн.

Вартість контрольно-вимірювальних і регулювальних приладів ( квпВ ), не

закріплених за окремими робочими місцями і обслуговуючих одночасно всю

дільницю, встановлюють пропорційно вартості інструменту і технологічного

оснащення в межах 6…12% та розраховують за формулою:

токвп ВВ )12,0...06,0( . (5.9)

токвп ВВ )12,0...06,0( = 0,09 * 15282,40 = 1375,42 грн.

Загальна вартість інструменту, оснащення великої вартості, вимірювальних

та регулювальних приладів ( оснВ ) визначається за формулою:

квповвтоосн ВВВВ . (5.10)

квповвтоосн ВВВВ = 15282,40 + 3438,54+ 1375,42 = 20096,36 грн.

5.1.9 Вартість виробничого та господарчого інвентарю

До виробничого інвентарю підприємства відносяться предмети,

безпосередньо не використовувані у виробничому процесі, але сприяючі його

здійсненню: стелажі, шафи і сейфи для зберігання матеріалів, напівфабрикатів і

86 готових виробів, приймальні столики, стільці для оснащення робочих місць, тара

для металевих відходів і обтирального матеріалу, столи під прилади і інші

аналогічні за призначенням предмети, а також первинний комплект оборотної тари

для внутрішньо- і міжцехових перевезень заготовок, деталей і вузлів (контейнери,

піддони тощо).

Розрахунки не ведуться адже інвертар залишається той самий що і до

модернізації.

5.1.10 Вартість програм управління

Вартість програм управління для обладнання з ЧПУ ( пуВ ) становить 5…10%

вартості додатково придбаного технологічного обладнання з ЧПУ і розраховується

за формулою:

облпу ВВ )1,0...05,0( . (5.11)

облпу ВВ )1,0...05,0( = 0,07,5 * 152824,00 = 11461,80 грн.

Величина капітальних вкладень на модернізацію технологічного процесу

складе:

К=11461,8+ 20096,36 + 80040,00 + 152824,00 + 4003,35+ 933,18 + 9331,82=

=278690,51 грн.

5.2 Розрахунок виробничої собівартості одиниці продукції

Собівартість продукції – один з найважливіших показників, що відображає у

грошовій формі всі витрати підприємства, пов’язані з виробництвом та реалізацією

продукції.

5.2.1 Сировина та матеріали

Для визначення потреби в матеріалах окрім їх номенклатури необхідно мати

норми витрат матеріалів на одиницю продукції.

87 Таблиця 5.3 - Витрати на матеріали

Найменування

матеріалу, марка,

тип, сорт

Ціназа1 кг,

грн.

Норма

витрат,

кг

Величина

відходів,

кг

Ціна

відходів,

грн./кг

Вартість

витраченого

матеріалу,

грн.

Порошок

ПГ-12Н-01 250,00 1,250 - - 343,75

Газ технічний

(аргон) 44,00 7,50 - - 363,00

СО2 8,50 15,00 - - 140,25

Всього 847,00

5.2.2 Розрахунок витрат на силову електроенергію

Витрати на силову електроенергію (Ве) розраховують за формулою:

n

i i

впiеiуi

е

КЦtWВ

1 , (5.13)

де уiW – встановлена потужність обладнання на визначеній і-й технологічній

операції, кВт.;

ti – тривалість роботи обладнання на визначеній і-й технологічній операції

при виготовленні одного виробу, год.;

Це – вартість 1 кВт-години електроенергії, 1,96 грн.;;

Квпі – коефіцієнт, що враховує використання потужності на визначеній і-й

технологічній операції, Квпі <1;

i – коефіцієнт корисної дії обладнання 0,96.

Проведені розрахунки бажано звести до таблиці.

88

Таблиця 5.4 - Витрати на електроенергію

Найменування

операції

Найменування

обладнання

Встановлена

потужність,

кВт.

Тривалість

операції,

год.

Сума,

грн.

Мийна Мийна 1,5 0,08 0,25

Дефектувальна Дефектувальна 1,2 0,17 0,39

Токарна Токарна 11,5 0,23 5,26

Напилювальна Напилювальна 12 0,13 3,14

Шліфувальна Шліфувальна 5,2 0,10 1,02

Шліфувальна Шліфувальна 5,2 0,05 0,51

Шліфувальна Шліфувальна 5,2 0,03 0,34

Шліцешліфувальна Шліцешліфувальна 6,4 0,33 4,18

Контрольна Контрольна 0,6 0,12 0,14

Всього 15,22

5.2.3 Основна заробітна плата робітників

Витрати на основну заробітну плату робітників (Зр) за відповідними найме-

нуваннями робіт розраховують за формулою:

n

i

iір tСЗ1

, (5.14)

де Сі – погодинна тарифна ставка робітника відповідного розряду, за

виконану відповідну роботу, грн./год;

ti – час роботи робітника на визначеній і-й технологічній операції при

виготовленні одного виробу, год.;

Погодинну тарифну ставка робітника відповідного розряду Сі можна

визначити за формулою:

змр

сiMi

tТ

КKМC

, (5.15)

де ММ – розмір мінімальної місячної заробітної плати, 1378,00 грн.;

Кі – коефіцієнт міжкваліфікаційного співвідношення для встановлення

тарифної ставки робітнику відповідного розряду;

89

Кс – мінімальний коефіцієнт співвідношень місячних тарифних ставок

робітників першого розряду з нормальними умовами праці виробничих об’єднань і

підприємств машинобудування до законодавчо встановленого розміру мінімальної

заробітної плати

Тр – середнє число робочих днів в місяці, приблизно Тр = 22 дні;

tзм – тривалість зміни, год.

С = (1378,00 * 1,7 * 1,5) / (22 * 8) = 13,31 грн.

Таблиця 5.5 – Величина витрат на основну заробітну плату робітників

Найменування

робіт

Три

валість

операції,

год.

Р

озряд

роботи

Тари

фний

коефіцієнт

Пог

одинна

тарифна

ставка, грн.

Величи

на оплати на

робітника грн.

Мийна 0,08 2 1,1 8,61 0,72

Дефектувальна 0,17 6 2 15,66 2,61

Токарна 0,23 4 1,5 11,74 2,74

напилювальна 0,13 5 1,7 13,31 1,77

Шліфувальна 0,10 6 2 15,66 1,57

Шліфувальна 0,05 5 1,7 13,31 0,67

Шліфувальна 0,03 4 1,5 11,74 0,39

Шліцешліфувальна 0,33 5 1,7 13,31 4,44

Контрольна 0,12 6 2 15,66 1,83

Всього 25,09

5.2.4 Додаткова заробітна плата робітників

Розраховується як 10…12% від основної заробітної плати робітників:

Здод = Ндод Зр , (5.16)

де Ндод – норма нарахування додаткової заробітної плати.

Здод = Ндод Зр = 0,1 * 25,09 = 2,51 грн.

90

2.2.5 Нарахування на заробітну плату робітників

Нарахування на заробітну плату робітників Зн розраховується як

36,76…49,7 % від суми основної та додаткової заробітної плати виробничих

робітників за формулою:

зпдодон НЗЗЗ )( (5.17)

де Нзп – норма нарахування на заробітну плату робітників.

зпдодон НЗЗЗ )( = (25,09+ 2,51) * 0,39= 10,77 грн.

2.2.6 Розрахунок загальновиробничих статей витрат

Величину загальновиробничих витрат розраховують за формулою:

рзвз г ЗНВ . (5.18)

рзвз г ЗНВ = 3 * 25,09 = 75,28 грн.

Сума всіх калькуляційних статей витрат утворює виробничу собівартість виробу.

Таблиця 2.6 – Собівартість виготовлення виробу

Стаття витрат Умовне

позначення Сума, грн. Примітка

1.Витрати на матеріали на

одиницю продукції, грн. М 847,00

2. Витрати на комплектуючі на

одиницю продукції, грн. Кв -

3.Витрати на силову

електроенергію, грн. Ве 15,22

4. Витрати на основну заробітну

плату робітників, грн. Зр 25,09

5. Витрати на додаткову

заробітну плату робітників, грн. Здод 2,51

6. Витрати на нарахування на

заробітну плату робітників, грн. Зн 10,77

7. Загальновиробничі витрати,

грн. Взаг 75,28

Всього Sв 975,87

91 5.3 Розрахунок ціни реалізації нового виробу

5.3.1 Нижня межа ціни

Нижня межа ціни (Цнмр) захищає інтереси виробника продукції і передбачає,

що ціна повинна покрити витрати виробника, які пов’язані з виробництвом та

реалізацією продукції, і має забезпечити рівень рентабельності не нижче того, що

має підприємство при виробництві вже освоєної продукції.

Ціна реалізації виробу в цьому випадку розраховується за формулою:

1001

1001

wРSЦ внмр , (5.19)

де Цнмр – нижня межа ціни реалізації виробу, грн.;

Sв – виробнича собівартість виробу, грн.;

Р – нормативний рівень рентабельності, %, рекомендується приймати

Р=5…20 %;

w – ставка податку на додану вартість, %, за станом на 1.01.2016 року,

w=20%.

Необхідність врахування податку на додану вартість виникає у зв’язку з тим,

що коли буде встановлюватись верхня межа ціни, а потім договірна ціна, то ціна

базового виробу зазвичай містить цей податок.

1001

1001

wРSЦ внмр =975,87*(1+0,5)*(1+0,2)=1229,59 грн.

5.3.2 Верхня межа ціни

Верхня межа ціни (Цвмр) захищає інтереси споживача і визначається тією

ціною, яку споживач готовий сплатити за продукцію з кращою споживчою якістю.

Параметри якості продукції змінюються у відповідності до показника якості

В2 = 1,33 , ціна виробу за базовим методом відновлення Цб = 1069,21 грн.

Цвмр= 1069,21 * 1,33 = 1427,32 грн.

Договірна ціна (Цдог) може бути встановлена за домовленістю між

виробником і споживачем в інтервалі між нижньою та верхньою лімітними цінами

згідно виразу:

92

вмрдогнмр ЦЦЦ .

З метою захопленя ринку договірну ціну приймемо у розмірі 1229,59 грн.

5.4 Розрахунок величини чистого прибутку

При модернізації технологічного процесу розрахунок величини чистого

прибутку, який отримає виробник протягом одного року, розраховується за

формулою:

N

hSqS

fМЦЦП B

Bдог

дог

1001

100100, (5.20)

де Цдог – договірна ціна реалізації виробу, грн.;

М – вартість матеріальних ресурсів, які були придбані виробником для

виготовлення одиниці виробу, грн.;

Sв – виробнича собівартість виробу, грн.;

f – зустрічна ставка податку на додану вартість, f=16,67% ;

h – ставка податку на прибуток, %, h=18%;

q – норматив, який визначає величину адміністративних витрат, витрат на

збут та інші операційні витрати, %; q=5 … 10%;

N – число виробів, які планується реалізувати за рік, шт.

П=[(1229,59-(1229,59-847,00)*16,67/100)-975,87-0,010*975,87)*(1-

0,18)]*1800=136324,06 грн.

5.5 Оцінювання ефективності інноваційного рішення

При оцінці ефективності інноваційних проектів передбачається розрахунок

таких важливих показників, як:

– чистий дисконтований дохід (інтегральний ефект);

– внутрішня норма дохідності (прибутковості);

93

– індекс прибутковості;

– термін окупності.

5.5.1 Розрахунок чистого дисконтованого доходу

Дана модернізація передбачає одноразові капітальні вкладення, тому NPV

можна визначити за формулою:

n

tt

t Kd

ПNPV

1 )1(, (5.21)

де Пt – прибуток отриманий від реалізації відповідної кількості нової

продукції у t-му році функціонування проекту, грн.;

K – величина капітальних вкладень у розробку інноваційного рішення

(проект), грн.;

d – норма дисконту, величина якої залежить від рівня ризику, рівня

банківської ставки по вкладам, рівня інфляції;

n – термін протягом якого продукція реалізовуватиметься на ринку (термін

функціонування проекту), років;

t – відповідний рік функціонування проекту, в якому очікується прибуток,

грн.

NPV

=

136324,06 136324,06 136324,06 136324,06

-278690,51=74216,31 4321 )2,01()2,01()2,01()2,01(

Враховуючи, що NPV>0, то проект можна рекомендувати до реалізації.

5.5.2 Розрахунок внутрішньої норми доходності

Мінімальне можливе значення внутрішньої норми доходності проекту IRRMIN

розраховується такою формулою:

11

n

n

t

tt

MINK

AП

IRR , (5.22)

94

де Пt – прибуток отриманий від реалізації відповідної кількості нової

продукції у t-му році функціонування проекту, грн.;

At – амортизаційні відрахування у t-му році функціонування проекту на

обладнання, яке безпосередньо було використано для розробки інноваційного

рішення, грн.;

K – величина капітальних вкладень у розробку інноваційного рішення

(проект), грн.;

n – термін протягом якого продукція реалізовуватиметься на ринку (термін

функціонування проекту), років;

t – відповідний рік функціонування проекту, в якому очікується прибуток,

грн.

IRR = [(136324,06 + 136324,06 + 136324,06 + 136324,06) / 278690,51]1/4

– 1 = 0,18

5.5.3 Розрахунок терміну окупності

Термін окупності капітальних вкладень (або додаткових капітальних

вкладень) розраховується за формулою:

ТК К

По

( ) [років], (5.24)

де: К — величина капітальних вкладень для розробки нової технології грн.,

- К — величина додаткових капітальних вкладень для модернізації

технології, грн,

- П — прибуток, отриманий виробником за 1 рік продажу продукції,

виробленої з застосуванням нового технологічного процесу, грн.

То = 278690,51 / 136324,06 = 2,04 року.

95

Висновок до розділу 5

На основі проведеного попереднього техніко-економічного аналізу можна

зробити висновок, що дана інноваційна розробка є перспективною для

впровадження у виробництво як з технічної так ї з економічної точки зору, бо вона

має можливість виготовляти продукцію за собівартістю нижчою ніж аналог, надає

виробам кращих технічних показників.

Використання модернізованого технологічного процесу на підприємстві

дозволить отримати позитивний економічний ефект.

Впровадження модернізованого технологічного процесу потребує від

інвестора 278690,51 грн. капітальних вкладень. Прибуток за рік виробника складе

136324,06 грн. термін окупності 2,04 року.

Наведене інноваційне рішення у вигляді модернізації технологічного процесу

виготовлення деталі доцільне для впровадження підприємством

96 6 Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях

6.1 Аналіз умов праці

На даній ділянці на зношену поверхню напилюють розплавлений шар

металу. На ділянці виконують слідуючі роботи: підготовка деталі для напилення,

плазмове напилення

При виконанні напилення металів на працюючих можуть діяти шкідливі і

небезпечні виробничі фактори(ШВФ і НВФ).

В зону дихання можуть поступати аерозолі які містять в складі твердої фази

окисли різних металів (марганцю, хрому, нікелю, міді, титану, алюмінію, заліза та

ін.) та іх окисли та інщі з’єднання, а також токсичні гази (окис вуглицю, озон,

окисли азоту та ін.).

Дія на організм шкідливих речовин, що виділяється, може стати причиною

гострих і хронічних професійних захворювань і отруєнь. НВФ і ШВФ на даній

ділянці вказані в таблиці 1

Таблиця 6.1-Характеристика робіт по напиленню і наплавленню по

небезпечним і шкідливим виробничим факторам.

Ви

ди

роб

іт

Шкідливі виробничі

фактори Небезпечні виробничі фактори

Шкід

ли

ві

реч

ови

ни

Опроміненя

в

Опт. діапазоні

Шу

м

Ульт

раз

вук

Ста

т. Н

аван

таж

.

На

ру

ку

Елек

тр. ст

ру

м

Іскри

, б

ри

зги

,

ви

ки

ди

ро

зплав

ле-

но

го м

етал

у

Р

ухаю

чі

мех

аніз

ми

і ви

роб

и

Ульт

раф

іо-

лет

ове

Ви

ди

ме

Інф

рач

ерво

не

Наплав. ХХ Х ХХ Х - - Х ХХ Х Х

Напил. ХХ ХХ Х Х ХХ ХХ - ХХ ХХ Х

Згідно ГОСТу 12.0.003 - 74, а також табл. 4.1 на ділянці присутні слідуючі

небезпечні і шкідливі виробничі фактори:

1. Фізичні небезпечні і шкідливі виробничі фактори:підвищена (понижена)

температура поверхней обладнання, матеріалів (нагрів відновлюваної деталі)

;рухомі машини і механізми, рухомі частини виробничого обладнання;підвищений

рівень шуму на робочиму місці;підвищений рівень ультразвуку;гострі кромки і

шорсткість поверхонь заготовок, інструментів і обладнання;підвищена

напруженість електричного поля;підвищений рівень ултрафіолетової радіації.

97

2. Хімічні ШВФ і НВФ:

3. Психофізіологічні ШВФ і НВФ:фізичні перевнтаження;нервово – психічні

перевантаження (монотонність праці).

6.2 Організаційно-технічні рішення з гігієни праці та виробничої

санітарії.

Виробничі приміщеня для повинні відповідати вимогам СНИП 11 - 90 - 81,

СН 245 - 71, а також санітарним правилам.Обробка металів повинна виконуватись

в спеціальних приміщеннях або ізольованих ділянках цеху. Площа приміщення,

незайнята обладнанням, повинна бути не менше 10 м2 на кожного працюючого.

Примішеня повинні мати звукопоглинаючу обшивку, розраховану на зниження

високочастотного шуму. Основний захист від вібрації - створення вібробезпечного

обладнання.

6.3 Мікроклімат

На даній ділянці виконуються роботи середньої категорії важкості 26 . До

цих робіт відносяться роботи пов'язані з ходьбою, переміщенням і перенесенням

ваги до 10кг, які супроводжується помірними фізичними нвпуженнями.

Оптимальні та допустимі норми температури, відносної вологості та

швидкості руху повітря в робочій зоні на даній ділянці вказані в твблиці 2.

Таблиця 6.3 Період

року Категорія

робіт Температура,

°С Відносна

вологість, %

Швидкість руху

повітря, м/с

Інтенсивність теплового

випромінювання,

Вт/м2 Опт. Доп. Опт. Доп. Опт

.

Доп.

Холодиий 26 17-19 15-21 40- 60 <=75 0,2 0,4 100

Теплий 26 20-12 16-27 40- 60 <=70 (25°С)

0,3 0,2-0,5 100

Таблиця 6.2 Нормування вібрацій

Види

вібрації

Напрям

дії

Нормовані значення

віброприскорення віброшвидкість

м/с2 ДБ м/с* 0,01 ДБ

Локальна Za, YA, ХД 2 126 2 112

Загальна Zо, Yо, Хо 0,1 100 0,2 92

98

При забезпеченні оптимальних та допустимих показників мікроклімату в

холодну пору року потрібно застосовувати засоби захисту робочих місць від

радіаційного охолодження, від засклених поверхонь віконних пройомів, в теплу

пору року - від попадання прямих сонячних променів.

Інтенсивність теплового опромінення від нагрітих поверхонь технологічного

обладнання, освітлювальних приладів, інсоляції на постійних і непостійних

робочих місцях не повинна 100Вт/м - при опрміненні не більше 25% поверхні тіла.

Коливання температури повітря допускається в робочій зоні до 6°С.

Концентрація шкідливих речовин в повітрі робочої зони не повинно перевищувати

встановлених норм (табл. 3)

Згідно ГОСТу 12.1.005 - 88 "Общие санитарно - гигиенические требования к

воздуху рабочей зоньї" гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих

речовин в повітрі робочої зони вказані в таблиці З

Таблиця 6.4

№ Назва речовини ГДК,

мг/м3

Клас небезпеки

Агрегатний стан в умовах

виробництва

Особливо сті

дії

1. Марганець у аерозолях до 20%

0,2 2 а -

2. Озон 0,1 1 п О

3. Мідь 1/0,5 2 а +

4. Окисл алюмінію з домішкою до

20% окисла 3-х

валентного хрома

1 3 а -

5. Окисл хрома 1 3 а А

Умовні позначення: а - аерозоль; п - пари; г - гази; Г - речовини з

гостронаправленим механізмом дії, які вимагають автоматичного контролю за їх

вмістои в повітрі.

Для зниження концентації шкідливих речовин на робочих місціях до

гранично допустимої концентрації необхідно застосовувати місцеві відсмоктувані.

Використовуються відсмоктувачі прстого типу:однобортові та двобортові.

Повітряприймачі повинні бути максимально наближеними до джерела

шкідливих виділень.

Питомі виділення шкідливих речовин і кількість повітря, необхідного для їх

розбавлення до ГДК вказані в табл 4

99 Таблиця 6.5

Технологічна операція

Зварочні матеріали

Питомі виділення речовин, zb на однин кілограм зварного матеріалу, що витрачається, г/кг

Питома кількість

приточного повітря, Lnp

УЗ., м7кг Найменуван

ня

Кількість

Напіватоматичне газове напилення

Порошки для напилення

СНГН*, ВСНГН*

Хромовий ангидрид

0,357 0,0624 35,700 6240

Плазменне напилення

Порошок для напилення

Окис

алюмінію

77,5 38,700

Ручна дугова наплавка шару

низьколегованої сталі

Електроди з покриттям фтористо-

кальцієвого типу

марганець 1,63 4,42 3,9 32600 88400 78000

Пимітка: Потрібне допоміжне застосування респіраторів або подача чистого

повітря під маску.

Обов'язкове влаштування місцевої витяжної вентиляції.

Викиди в атмосферу із системи вентиляції слід розміщувати на відстані від

приймальних» пристроїв не меньше 10м по горизонталі або 6м по вертикалі при

горизонтальній відстані меньше 1 Ом, при цьому викиди із місцевих

відсмоктувачів слід розміщувати на висоті не меньше 2м над найвищою точкою

покрівлі, для аварійної вентиляції - не меньше Зм від рівня землі.

6.4 Освітлення

Освітлення повинно відповідати вимогам СНІП II—9—79. На дільниці

передбачається природне та шутчне освітлення. Характеристика зорової роботи -

роботи з матеріалами, які світяться. Найменьший розмір об'єкта розпізнання

більше 0,5мм. Розряд орової роботи - 7.

Штучне освітлення газорозрядними лампами, освітленість (при загальному) -

200Лк.

Освітлення припрднє - бокове одностороннє.

Пояс світлового клімату - 4.

Вікна на південь (азимут -180°).

Коефіцієнт сонячності клімату С = 0,85.

є*=е3*С*т = 1*0,85*0,9= 0,765%

е04 = 0,765%^ен = 0,5%

100 6.5 Шум і вібрації

Для зниження високочастотного шуму в примішенні слід встановлювати

герметичні камери з контрольованою атмосферою або кабіни, виготовлені по

формі і величині виробів і покриті з середини звукопоглинаючим матеріалом з

коефіцієнтом звукопоглинання не меньше 0,7. Також дана дільниця повинна мати

звукопоглинаючу обшивку.

Допустимі рівні звукового тиску в октавних смугах частот, рівні звуку і

еквівалентни рівні звуку в ДБ (А) напведені в таблиці 6.5.

Таблиця 6.5 Рівні звукового тиску, ДБ, в октавних смугах із середньогеометричними

частотами, Гц.

Рівні

звуку,

ДБ(А)

31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 80

107 95 85 82 78 75 73 71 69

Категорія робіт в даній ділянці по санітарним нормам - 3 тип "а", межа

зниження продуктивності праці. Джерело вібрації - металорізальна верстати,

вентиляція.

Характеристикою повітряного ультразвуку на робочих місціях є рівні

звукового тиску в ДБ в третьооктавних смугах з середньогеометричними

частотами 12,5;16;20;25;40...

Допустимий рівнень звукового тиску на робочих місцях не повинен

перевищувати значень, приведених в таблиці 6.7 ГОСТу 12.1.001 – 89

Таблиця 6.7

Для виключення контакту з джерелом ультразвуку необхідно

застосовувати:дистанційне керування обладнанням;автоблокіровку;пристосування

для утримання джерела ультразвуку або оброблюваної деталі.

Для захисту працюючих від ультразвуку слід застосовувати противошуми

ГОСТ 12.9.051

Середньогеометричні частоти трьох-

актових полос, кГц

Рівень звукоого тиску,дБ

12,5 80

16 80

20 100

25 105

31,5-100,0 110

101

Таблиця 6.8 Нормування вібрацій

Основний захист від вібрації - створення вібробезпечного обладнання.

В приміщенні повинні бути засоби пожежогасіння: пожарні крани; вогнегасники;

пісок; пожежні щити. »

6.6 Організаційно-технічні рішення щодо забезпечення безпечної роботи.

Для обезжирювання деталей перед напиленням не дозволяється

застосовувати трихлоретилен, при взаємодії з азотм може утворитися

фосген.

Для наплавочних робіт в замкнутих ємкостях допускаються лише

працівники чоловічої статі не молодше 20 років з кваліфікаційною групою

по ТБ не нижче 2-ї, які не мають медицинських протипоказань.

Приміщення відноситься до приміщень з особливою небезпекою, так,

як одночасно маємо в наявності слідуючі умови підвищеної небезпеки,

наявність струмопровідного пилу; наявність струмопровідної підлоги;

можливість одночасного дотику до металевих частин конструкцій і

обладнання.

Основними методами захисту від ураження електричним струмом є:

забезпечення непідступності до струмопровідних частин, які знаходяться

під напругою від випадкового дотику.

-усунення небезпеки ураження при наявності напруги на корпусах,

і інших частинах електрообладнання, а також подвійної ізоляції на

інструментах;

-проведення профілактичних випробувань на електричну міцність;

організація безпеки електроустановок.

Заходи захисту від ураження електричним: від короткого замикання

(плавкізапобіжники);

Види вібрації

Напрям дії Нормовані значення

вібро

п]

рискорення віброшвидкість

м/с2 ДБ м/с*0,01 ДБ

Локальна ZA, YA,

ХД

2 126 2 112

Загальна Zq, YQ, Хо од 100 0,2 92

102

нульовий захист (живлення пускачів двигуна подач муфт "вліво",

"вправо'', "вперед'", "назад" через свої НВ контакти).

6.6.1 Розрахунок занулення установки

а) Розрахунок занулення відключаючи здатність.

Максимальна потужність установки становить ЗО кВт; відстань (L,) від

трансформаторної підстанції до місця підключення складає. LJ = 200 м.; довжина

внутрішньої лінії підключення (L2) становить: L2 = 27 м.

Вибираємо масляний трансформатор Р т ~ 63 кВт з первинною напругою

6... 10 кВт. Визначимо робочий струм Un = 380 В — напруга живлення

верстата.

Тоді, ІР=63 х 10 / 1.73 < 380 = 957 А

Вибираємо чотирьохжильний алюмінієвий кабель прокладений у повітрі,

переріз жили 8ф = 35 мм., допустимі струмові навантаження складають 95 А

Визначимо активні опори фазних проводів за формулою:

Rф=Ra (Li/L1ф + L/Sф) [Ом] (6.1)

де Rа 0,028 Ом мм2 /м — питомий опір алюмінію;

Тоді, Rф =0.028(200/35 + 27/4) = 0.349 Ом.

Приймаємо значення індуктивного опору повітряної лінії Х1= 0.6 Ом/см і

внутрішньої лінії Х2 =0.3 Ом/км.

Тоді, індуктивний опір петлі " фаза -нуль" складає:

Х1 = 2(L1 ·0,2+L2 ·0,27) [Ом], (6.2)

Х1= 2 (0.6·0.2+ 0.3·0.027) = 0.256 Ом,

Враховуючи вимоги ПУЄ:

RH < 2 Щ, приймаємо переріз нульових проводів SHI 35 мм і SH2 2.5 мм ,

які виконано із алюмінію. Значення активного опору нульових дротів:

RH =р(Li / SHI + Ц / SH2) [Ом], (6.3)

RH= 0.028 (200 / 35 + 27/ 2.5) - 0.462 Ом.

Знайдемо комплексний опір петлі" фаза — нуль":

Zn = V ( RH + R-ф)2 + X,2) [Ом], (6.4)

Zn = (40.462 + 0.349)2 + 0.256= 0.85 (Ом),

103

Сум короткого замикання складе:

Ік 3=220/Z + Zn [А], (6.5)

Ік 3= 220/ 0.412-0.85 = 274.26 (А)

де Z т / 3 = 0.4121 Ом - комплексний опір трансформатора;

Перевірка виконання умови:

Ікз/Ін=274.26/88.05=3.12 > 3 (6.6)

Умова виконується, і це гарантує спрацювання захисту.

б) Розрахунок максимальної величини напруги дотику.

Схема занулення, розрахована тільки на відключаючу здатність, не , гарантує

необхідну безпеку роботи, тому що до спрацювання захисту на корпусі може

появитися потенціал, який перевищує допустимий.

Розрахуємо значення комплексного опору нульового дроту, враховуючи, що

значення індуктивного опору дорівнює половині індуктивного опору петлі " фаза—

нуль":

Х = X / 2=0.256 /2=0.128[0м], (6.7)

Z2 + Xn2 = V0.4622 +0.256 2 =0.528 [0м], (6.8)

Напруга дотику без врахування повторного заземлення нульових проводів:

Unp=IK3 xZ н=274.26 х 0.528 = 144.84 (В), (6.9)

що значно перевищує гранично допустиме значення (36 В), тобто умова

безпеки не виконується.

Для її виконання потрібно повторне заземлення нульового дроту, опір якого

складе:

Rn =Uпду· Rо –Undv [Ом], (6.10)

Rn =36·4/ 144.84-36 = 3.320 (м),

де Undv=36 В - час вітливу струму більше lc;

Ro ~ 4 Ом - мережа живлення напругою 380/220 В;

в) Розрахунок опору повторного заземлення нульового проводу.

104

В якості вертикальних електродів приймемо стальний пруток діаметром d =

14 мм. і довжиною L = 4 м. Глибина закладання h = 0.8 м., електроди розташовані в

ряд.

Визначимо величину t:

t = L/ 2 + h = 4/ 2 + 0.8 = 2.8 (м), (6.11)

Розрахунковий питомий опір грунту складає:

Р = Рвимір·Ф [Ом], (6.12)

Р = 30·1 (Ом),

де Рвимір=30 (Ом)- питомий опір гранту, одержаний вимірюванням;

Фі = 1 .-кліматичний коефіцієнт, який залежить від умови вимірювання;

Опір одного електрода визначаємо за формулою:

RB=0.366(р/L)lg(2L/d)+0.5lg(4t+L/4t-L)][Ом], (6.13)

RB =0.366(36/4) lg (2x4/0.014) + +0.51g (4x2.8+4 / 4x2.8-4)] = 9.62 (Ом),

Кількість вертикальних електродів

n =Re/R [шт], (6.14)

n= 9.62/332 =2.89 (шт),

Знаходимо добуток близький до отриманого значення

n = 2.89 - це буде

n = 4 - числозаземлювачів,

де [a/L = 1,]b = 0.73 х 4 = 2.92 — коефіцієнт використання вертикальних

електродів.

Практично, після визначення кількості вертикальних електродів можна

припинити розрахунок, тому що ця кількість визначається з врахуванням опору

повторного заземлення Rn і значить сумарне значення RB + RC не може

перевищувати Rn = 3.32 Ом

В якості з'єднувальної стрічки приймаємо стальну полоску перерізом S = 244

мм при розмірах: b х h = 8 * 3 довжина розраховується за формулою:

L = 1.05а (п - 1) [мм], (6.14)

L= 1.05 х 4 (4 - 1) =12.6 (мм),

105

Опір полоски розраховується за формулою:

Rе= 0.366 (p/Le) lg (2U2/bxt) ) [Ом], (6.15)

Rе =0.366 (36 / 12.6) lg (2 x 126і / 0.003 x 2.8) = 4.78 (Ом),

Опір повторною заземлення нульового провода розрахуємо за формулою:

R= Re·b/Rn) [Ом], (6.16)

R=9.62· 4.78/9.62 х 0, 89+4.78 х 4 х 0.73 = 0.64(Ом),

Напруга дотику при R = 0.64 Ом,

Unp=I кз х ZH(R n/Ro+ R n) [В], (6.16)

Unp = 274.26x 0.528 x(0.64 / 4 x 0.64) = 35.2(В).

Отже, умова безпеки Unp= 35.2 В <= Unp= 36 В виконується.

106

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

На основі проведеного попереднього техніко-економічного аналізу можна

зробити висновок, що дана інноваційна розробка є перспективною для

впровадження у виробництво як з технічної так ї з економічної точки зору, бо вона

має можливість виготовляти продукцію за собівартістю нижчою ніж аналог, надає

виробам кращих технічних показників.

В результаті проведених науково-практичних досліджень отимали наступне:

1. Дослідження, виконані в роботі, показали ефективність запропонованого

способу відновлення зношених поверхонь деталі.

2. Результати досліджень проведених на металі деталі напиленному

порошковим сплавом ПГ-12Н-01 показали, що спостерігається достатньо тісний

зв’язок між зносостійкістю і твердістю набутою в процесі зношування.

3. Срок експлуатації поверхонь деталей відновлених плазмовим

напилюванням зберігається на рівні нових.

4. Розрахунок необхідної потужності плазмотрону показав, що для гарного

проплавлення частиц порошку ПГ-12Н-01 на основі нікелю достатньою є

потужність 23 кВт,

5. Удосконалено плазмовий розпилювач для напилення покритів, який

дозволяє підвищити зносостійкість, продуктивність пристрою та можливість

регулювання режимів нанесення покритів.

6. Використання діаграми ісікави дозволило визначити основні фактори що

впливають на зносостійкість відновлення деталей.

8. Для забезпечення раціонального процесу напилення було розроблено та

обране відповідне механічне та допоміжне обладнання, яке дає змогу забезпечити

високу продуктивність напилення, зменшити трудомісткість та витрати часу.

9. На основі аналізу конструції відновлюваної деталі, її дефектів та заданого

способу відновлення спроектована установка автоматизованого відновлення з

використанням виконавчих механізмів з числовим програмним керуванням,

10.Розроблено конструкторську документацію на складальне креслення

установки. В якості виконавчих механізмів застосовані механізми фірми FESTO –

світового лідера у галузі автоматизації та механізації виробничих процесів. В

процесі роботи застосовувались такі програми: програма Компас - для 3D

моделювання, розрахунку масоцентровочних характеристик і креслення. Програма

Positioning drives – для розрахунку і вибору виконавчих механізмів та

комплектуючих деталей, завантажених з сайту FESTO.COM.UA

107

11. На основі проведеного попереднього техніко-економічного аналізу можна

зробити висновок, що дана інноваційна розробка є перспективною для

впровадження у виробництво, як з технічної так ї з економічної точки зору, бо вона

має можливість виготовляти продукцію за собівартістю нижчою ніж аналог, надає

виробам кращих технічних показників.

12.Використання модернізованого технологічного процесу на підприємстві

дозволить отримати позитивний економічний ефект.

13. Впровадження модернізованого технологічного процесу потребує від

інвестора 278690,51 грн. капітальних вкладень. Прибуток за рік виробника складе

136324,06 грн. термін окупності 2,04 року.

108

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Анциферов.В.Н. Порошковая металлургия и нанесение покритий. Учебник для

вузов./ В.Н.Анциферов, Г.В. Бобров, Л.К. Дружинин и др. : М. Металлургия

1987. 792 с.

2. Белов В. С. "Безопасность производственніх процесссов. Справочник "

3. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А.,Сидорченко С.Л., Ардатовская

Е.Н.Газотермические покрытия из порошковых материалов. справочник - Киев:

Наукова думка, 1987, 544 с.

4. Білошицький. - Вінниця: ВНТУ [Електронний ресурс], 2009.

5. Библиотека технической литературы. Оборудование для плазменного

напыления. Технические характеристики плазменных установок для

напыления.

6. Васильков В. Г. Організація виробництва : навч. посіб. / В. Г. Васильків. – К. :

КНЕУ, 2003. – 524 с. – ISBN 966-574-474-7.

7. Гусев А. А. Технология машиностроения (специальная часть)

[А. А. Гусев, Е. Р. Ковальчук, Н. М. Колесов и др.]. — М. : Машиностроение,

1986. — 480 с.

8. Гетьман О. О., Шаповал В. М. Економіка підприємства: Навчальний посібник

для студентів вищих навчальних закладів. / О.О. Гетьман, В. М. Шаповал. –

Київ: Центр навчальної літератури, 2006. – 488 с. ISBN: 966-364-183-5

9. Гольнев В. Н. Практикум по ценообразованию: Учебно-методическое пособие.

/В.Н. Гольнев. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2012. –

112 с.

10. Гайдамак О.Л. Вузли та деталі ремонтного виробництва автотракторної

техніки. Лабораторний практикум/О.Л. Гайдамак,В.І.Савуляк.-

Вінниця:ВНТУ,2006. – 92 с.

11. Дудар Т. Г. Інноваційний менеджмент : навч. посіб. / Т. Г. Дудар,

В. В. Мельниченко. – К. : Центр учбової літератури, 2009. — 256 с. – ISBN 978-

966-364-916-0.

12. Інженерія поверхні: Підручник. Ющенко К.А., Борисов Ю.С., Кузнецов В.Д.,

Корж В.М. – К.: Наукова думка, 2007 – 559 с.3. WWW. FESTO.COM.UA

13. Канарчук B.C. Основи технічного обслуговування і ремонту автомобілів. У. З

кн. Кн. 3. Ремонт транспортних засобів: Підручник / В.Є.Канарчук,

О.А.Дудченко, А.Д. Чигрінець.—К.: Вища школа, 1994. - 599с: ил.

14. Кавецький В.В. Економічне обґрунтування інноваційних рішень в

машинобудуванні : навчальний посібник / В. В. Кавецький, В. О. Козловський –

Вінниця: ВНТУ, 2015. – 100 с.

109 15. Коротеев А. С. Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчет / А. С.

Коротеев, В.М. Миронов, Ю.С. Свирчук. - М. : Машино¬строение, 1993. - 296 с.

16. Коломыцев П.Т. Газовая коррозия и прочность никелевых сплавов. – М.:

Металлургия, 1984. – 215 с.

17. Моренов А. И., Петров А. В. Определение скоростей и пульсаций струи в

плазмотронах для нанесения покрытий // Сварочное производство.- 1967, №2. -

С.3-6.

18. Методичні вказівки до виконання ремонтних креслень у дипломному і

курсовому проектуванні. - Вінниця: ВНТУ, 2004. -21 с.

19. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни Механічне

та допоміжне устаткування для- студентів напряму підготовки 0923 -

Зварювання / Уклад. О.Л. Гайдамак, О.П. Шиліна. -В.: ВНТУ, 2005.-26с.

20. Нанесение покрытий плазмой / В.В. Кудинов, П.Ю. Пекшев, В.Е. Белащенко [и

др.]. – Киев: Наукова думка, 1983. – 264 с.

21. Общемашиностроительные нормативы времени и режима резания для

нормирования работ,выполняемых на универсальных и многоцеловых станках

с числовым програмным управлением «Часть II» - Б.: Экономика, 1990-473с.

22. Пугачева Н.Б., Мазаева Е.С. Защитные свойства высокотемпературных

комбинированных покрытий// Физика и химия обработки металлов. 2001, №4. –

С. 22-27.

23. Ремонт машин / 4-е изд., перераб. и доп. / Ульман И.Е., Тонн Г.А.,

Герщтейн И.М. [и др.]; под обш ред. И.Е. Ульмана. -М.: Колос,1992.—446с: ил.

24. Савуляк В.І Ремонт та відновлення деталей машин та апаратів. Методичні

вказівки до виконання курсових проектів / В.І. Савуляк. - Вінниця: ВНТУ

[Електронний ресурс], 2009.

25. Савуляк B.І, Технічне нормування в ремонтному виробництві /В.І. Савуляк С.П

26. Савуляк В.І. Відновлення деталей автомобілів. Лабораторний практикум /

В.І. Савуляк, В.Т. Івацько. – Вінниця: ВНТУ, 2004. – 116 с.

27. Савуляк В.І. Відновлення деталей автомобілів. Навчальний посібник /

В.І. Савуляк, В.Т. Івацько. - Вінниця: ВНТУ, 2004. - 104 с.

28. Токаренко В.М. Технологія автодорожнього машинобудування та ремонту

машин / В.М. Токаренко. - К.: Вища школа, 1992. - 221 с.

29. Шиліна О. П., Осадчук А. Ю. ―Газотермічні методи напилювання покриття‖

,–ВНТУ, Вінниця, 2005;

30. http://www.dimet.info/technology/

31. www.FESTO.COM.UA

32. http://www.plasmacentre.ru/technology/17.php

http://www.plackart.com/coatings/plazmennoe-pokrytie-napylenie.html

http://www.findpatent.ru/patent/226/2263725.html

110

ДОДАТКИ

111

Додаток А

ПОГОДЖЕНО ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедри ТПЗ

Директор_____ д.т.н.,проф._____ В.І.Савуляк

«__»______ 2016 р. «__»______ 2016 р.

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

на магістерську кваліфікаційну роботу

ТЕХНОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ВІДНОВЛЕННЯ

РОБОЧИХ ПОВЕРХОНЬ ВАЛ-ШЕСТЕРНІ КОРОБКИ ВІДБОРУ

ПОТУЖНОСТЕЙ БРДМ-2

08 – 30. МКР.004.00.000 ТЗ

Керівник: к.т.н., доцент каф. ТПЗ

__________ О.П. Шиліна

Виконав: ст.гр. ЗВ-1Мм

_________ І.А. Лозінський

Вінниця 2017

112

Розробка технічного завдання на магістерську кваліфікаційну роботу

Розробка технічного завдання на магістерську кваліфікаційну роботу

складається з основних етапів, які відповідають стандарту та ГОСТ 2.103-68.

Підстава для розробки наказ ректора ВНТУ №227 від 27.09.16р.

1 Назва та об’єкт проектування

Назва: Технологічні засади підвищення якості відновлення робочих

поверхонь вал-шестерні коробки відбору потужностей БРДМ-2.

Умовне позначення: 08-30.МКР.004.00.000 ТЗ

Деталь «вал-шестерня» виготовляється із сталі 40Х ГОСТ 4543-71 і є ланкою

яка передає крутний момент . Має ступінчасту зовнішню поверхню, яка є

поєднанням десяти поверхонь обертання.. Для закріплення деталі у вузлі

передбачені дві шийки під підшипники 0.19

0.3855 6k

, 0.018

0.00235 6k

.

Основні конструкторські бази деталі – це зовнішні циліндричні поверхні

0.19

0.3855 6k

, 0.018

0.00235 6k

, які правильно орієнтують вал у вузлі та правий торець

44(-0.62) витримуючи розмір 29 0,26 і лівий 65(-0.74) витримуючи розмір

31 0,31.

Допоміжні конструкторські бази деталі – це зубчастий вінець ділильний

діаметр якого55,25, 45h6(-0.016); лівий торець119(-0.87), 0.03934 8H .

Вільні поверхні – фаски 1×45º, 0.5×45º діаметри 44(-0.62), R2.

У відповідності з призначенням поверхонь до них ставляться такі вимоги:

найбільш точними є основні та допоміжні бази (діаметральні розміри). До них

ставиться вимога обробки по 6 квалітету з шорсткістю Rа = 0,80 мкм

),

), торці: правий торець 44(-0.06) і лівий 65 (-0.74).

Інші поверхні, що слугують допоміжними конструкторськими базами

повинні мати такі характеристики: праві та ліві торцеві поверхні

44(-0.06), 65(-0.74), ),

),повинні бути оброблені

згідно 12 квалітету з шорсткістю Ra = 12,5 мкм відповідно.

Вільна поверхня фаски 1×45º, 0.5×45º діаметри 44(-0.62)в результаті

механічної обробки повинна мати точність 12 квалітету та шорсткість

Ra = 12,5 мкм.

Поставлені вимоги щодо відносного розташування поверхонь:

радіальне биття поверхонь ), 84 (-0.06)–0,01 відносно базиГ;

радіальне шліцевої поверхні 84 (-0.06) – 0,08

Квалітети точності та шорсткість оброблюваних поверхонь можуть бути

забезпечені при застосуванні відповідних методів обробки та кількості переходів.

Відносне розташування поверхонь може бути забезпечене за рахунок застосування

відповідних схем базування при механічній обробці та правильної організації

змісту операцій .

113

2 Мета, завдання,призначення та джерела розробки

Метою даної роботи є відновлення робочих поверхонь вал-шестерні коробки

відбору потужностей БРДМ-2 та підвищення якості поверхонь за рахунок

автоматизації робочого процесу, використання як новітніх розробок обладнання

для відновллювання так і перевірених часом але не втративши свою актуальність

установок та підвищення техніко-економічних показників технології її

виробництва.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Визначити оптимальні методи нанесення зносостійких (функціональних)

покриттів, що призводять до підвищення зносостійкості робочої поверхні.

2. Розробити технологічний процес відновлення, вал-шестерні.

3. Вибрати методи відновлення вал-шестерні, які забеспечать високу

зносостійкість поверхневого шару.

4. Модернізувати плазмовий розпилювач для нанесення функціональних

покриттів під час відновлення вал-шкстерні.

5. Автоматизувати процес відновлення (нанесення поверхонь) вал-шестерні.

114

Джерелами розробки є:

- методика техніко-економічного обґрунтування роботи;

- методика проектування технологічного процесу відновлення

деталей типу вал;

- методика модернізації та проектування конструкції

технологічного обладнання;

- вимоги до комплекту документів ―Єдина система

конструкторської та технічної документації‖;

- загальні правила розробки технологічних процесів і вибір засобів

технологічного оснащення ГОСТ 14.301-83;

- ДЕСТ 14.305-93 – Правила вибору технологічної оснастки;

- технічна література, довідникові видання.

1. Барановский Ю.В. Режимы резания металлов / Ю.В. Барановского. –М.:

Машиностроение, 1972. – 407 с.

2. Гайдамак О. Л. Вузли та деталі ремонтного виробництва автотракторної

техніки. – Навчальний посібник / О.Л. Гайдамак, В.І. Савуляк – Вінниця:

УНІВЕРСУМ. 2005. – 92 с.

3. Горбацевич А.Ф. Курсовое проэктирование по технологии

машиностроения / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. – Минск : Выш. школа, 1983. –

243 с.

4. Козловський В. О. Техніко-екопомічні обгрунтування та економічні

розрахунки в дипломних проектах і роботах. Навчальний посібник. / В. О.

Козловський - Вінниця: ВДТУ, 2003. – 75 с.

5. Козловський В. О. Інноваційний менеджмент. Практикум. / В. О.

Козловський, О. Й. Лесько. – Вінниця: ВНТУ, 2006. – 166 с.

6. Оснач О. Ф. Промисловий маркетинг: підруч. [для студ. вищ. навч. закл.] /

О. Ф. Оснач, В. П. Пилипчук, Л. П. Коваленко – К.: Центр учбової літератури,

2009. – 364 с.

7. Савуляк В.І. Відновлення деталей автомобілів. Навчальний посібник / В.І.

Савуляк, В.Т. Івацько. – Вінниця: ВНТУ, 2004. – 104 с.

8

3 Технічні вимоги та економічні показники

3.1 Вимоги до загальної структури і послідовності проектування

Змiст роздiлiв магістерської кваліфікаційної роботи та строки їх виконання

визначаються завданням на магістерську кваліфікаційну роботу та положенням

кафедри по модульно-рейтинговiй оцiнцi рiвня та термінів виконання роботи.

Стадії розробки та етапи робіт встановлені по ГОСТ 2.103-68.

Поетапні строки, що вказуються в ТЗ, є орієнтовними. Основними строками

виконання робіт вважають строки, які встановлені в плані дослідно-

конструкторських робіт.

Зміст стадій проектування та строки їх виконання визначаються завданням на

магістерську кваліфікаційну роботу.

115

3.2 Вихідні дані для технологічного проектування

Приймаємо наступні вихідні дані для технологічного проектування:

– річний обсяг ремонту вала барабана 1500 шт,

– знос поверхонь, що відновлюються менше 0,3 мм, від робочого креслення.

3.3 Вимоги до рівня уніфікації та стандартизації

З метою підвищення надійності, ремонтопридатності та економічності

експлуатації технологічного обладнання, що розробляється, слід максимально

застосувати стандартні вироби.

Рівень стандартизації та уніфікації конструкції повинен складати не менше

80%.

3.4 Вимоги до техніки безпеки та охорони навколишнього середовища

Конструктивні рішення повинні відповідати вимогам безпеки згідно

встановлених параметрів відповідних стандартів по охороні праці та безпеці

виробництва.

Викиди в навколишнє середовище не повинні перевищувати параметри,

встановлені екологічним паспортом підприємства.

4 Стадії та етапи розробки

Проектування технологічного процесу повинно проводитись з

використанням варіантного пошуку раціонального рішення, включати такі основні

етапи:

- техніко-економічне обґрунтування технологічного процесу відновлення

вала барабана;

- розробка основної проектної задачі:

- технологічне проектування технологічного процесу;

- розробка обладнання та пристосування для технологічного процесу;

- охорона праці, навколишнього середовища та ЦО;

- економічна ефективність розробок.

5 Порядок контролю та приймання

Контроль та приймання розробок виконується у відповідності до

„Положення про дипломне проектування‖ на кафедрі ТПЗ.

Технічне завдання оформлюється у відповідності з загальними вимогами до

текстових конструкторських документів по ГОСТ 2.705-79, на листах формату А4

по ГОСТ 9327-90.