Курсовая работа: Проектування дільниці по відновленню кулачків розподільчого валу автомобіля ЗІЛ–130

Для шліфування покриття, отриманого напилюванням порошкової суміші СНГН-55 з послідуючим оплавленням, можна використати круги з карбіду кремнію зеленого (64С) на бакелітовій або керамічній зв'язці (наприклад, 64С25СМ16К). Допустимо шліфування абразивними кругами з сілого (24А) І хромистого (34А) електрокорундів. Швидкість шліфувального круга вибирають в межах 15 -40м/с при глибині різання до 0,015 -С,030мм.

Необхідно також враховувати, що при шліфуванні напилених покриттів цими кругами вони швидко засалюються, тому їх необхідно частіше правити.

Шліфування повинно проводитися з подачею охолоджувальної рідини. Найкращим варіантом охолоджувача є вода з добавкою 5% емульсора Э -2 при витраті 0,6 -0,85м/хв.

Іноді з метою підвищення економічності процесу, використовують комбіновану технологію, при якій чорнове шліфування проводять алмазними кругами, а чистове - кругами з карбіду кремнію.

3.6 Контроль якості поверхні

Контроль якості продукції є необхідним елементом технології, що забезпечує її надійність в умовах промислового виробництва. При виробництві напилених виробів проводять контроль параметрів процесу та кінцевий контроль покриттів.

Правильно обрані параметри процесу і підтримка їх стабільними при повному циклі напилювання виробу в значній мірі гарантують отримання заданих властивостей. У зв'язку з цим головну увагу при напилюванні виробів потрібно уділяти контролю параметрів режиму напилювання.

Остаточний контроль напилених виробів складається з наступних операцій: визначення товщини покриття; зовнішній огляд напиленого виробу; вияв прихованих дефектів; оцінка адгезійної міцності.

Існуючі методи контролю якості плазмових покриттів розподіляються на не руйнуючі та руйнуючі.

До числа не руйнуючих відносяться контроль зовнішнього виду; вимір товщини; шорсткості поверхні покриття; визначення зносостійкості методом дряпання, скрізної пористості на основі з залізних, мідних, або нікелевих сплавів, а також деякі засоби оцінки міцності зчеплення.

Визначення пористості покриттів

Однією з важливих характеристик напилених покриттів є пористість. З одного боку, це - непрямий показник умов напилювання, пористість також може служити параметром оптимізації процесу напилювання, а з Іншого боку - зона безпосередньо впливає на ефективність захисних властивостей покриття, його теплопровідність, механічні та інші характеристики.

Загальноприйнятою методикою визначення пористості є методика гідростатичного зважування (ГОСТ 18898-73). Знизити помилку цієї методики можна, використовуючи модифікований метод гідростатичного зважування. Метод дозволяє виявити загальну пористість у відділених від підкладки покриттях. Відкриту пористість визначають вимірюванням проникності покриттів, відділених від підкладки. Проникність характери- зується швидкістю проходження газу через шар відповідного розміру при певній різниці тиску на сторонах зразка. Застосовується також метод просочення водою зразків - свідків у вакуумі.

Пористість напилених покриттів можна також визначати металографічним методом, тобто шляховим виготовленням і розгляду мікро шліфів під мікроскопом.

Визначення товщини покриття

Товщину покриття визначають вимірювальними інструментами, ваговими засобами, спеціальними товщиномірами та іншими прийомами.

При вимірюванні товщини покриття вимірювальними інструментами необхідне знання початкових розмірів напилюваного виробу. Зазвичай товщину покриття на деталях простої форми і невеликих розмірів вимірюють штангенциркулями. Після механічної обробки, як правило, для визначення товщини покриттів використовують мікроміри. При вимірюванні товщини покриттів на складних поверхнях невеликих виробів використовують вагові методи. Для цього повинна бути відома початкова маса виробу і розміри напилюваної поверхні. Ваговий метод дозволяє визначати середню товщину покриття. Найбільш простим є визначення товщини покриттів спеціальними приладами—товщиномірами. Як правило, такі прилади настроюють на один або декілька видів матеріалів покриттів. Товщиноміри не використовують у випадках, коли потрібна висока точність вимірювання. Погрішність вимірювання цих приладів складає в середньому 10%. Для точних вимірювань необхідно використати штангенциркулі і мікроміри.

Зовнішній огляд покриття

При зовнішньому огляді покриття контролюється загальний стан поверхні напилення, порівнюється з еталоном наявність зовнішніх дефектів: тріщин, сколювань, спучувань і т.д. Для більш ретельного огляду застосовують лупи із збільшенням до 10 і більше разів.

Мікро тріщини, локальні відшаровування, макро- і мікронесуцільності з великими труднощами або зовсім не піддаються не руйнуючому контролю. У ряді випадків деякі дефекти вдається виявити, застосовуючи ультразвукове опромінення. До числа руйнувальних методів виявлення дефектів можна віднести виготовлення мікро шліфів.

Оцінка адгезійної міцності

Одним з основних показників якості покриттів є міцність зчеплення їх з підкладкою.

Для визначення міцності зчеплення на зразках - свідках у багатьох випадках застосовують методику іспитів на відрив покриття від підкладки. Найбільш розповсюджені іспити міцності клейового сполучення і складової підкладки. Основними недоліками цієї методики є граничність верхньої межі вимірювань міцністю клейового сполучення, а також у проникливості клею у пори покриття та зміні з результаті цього міцністних характеристик.

При використанні штифтової методики матеріал покриття при розтяганні штифта підкоряється дії як відривних, так і зрізуючих навантажень. У випадку застосування штифта з торцем у вигляді кола діаметром dш відношення міцності на відрив до міцності на зріз повинно бути менш ніж 4∆/dш . З практики відомо, що ∆/d ≥ 0,091 — 0,096.

Адгезійна міцність характеризується зв'язком між покриттям і основою і визначається сукупною дією сил фізичної, хімічної і механічної взаємодії матеріалу покриття з матеріалом підкладки. Міцність зчеплення покриттів з підкладкою може коливатися в широких межах залежно від способу підготовки поверхні підкладки, товщини шару, температури підкладки і ряду інших чинників.

4. Економічний розділ

4.1 Розрахунок обсягу робіт

Вибір програми відновлення розподільчого валу двигуна ЗІЛ-130: на період 2010 р. підприємством заплановано провести відновлення 2144 шт. розподільних валів двигуна ЗІЛ - 130. З урахуванням того, що парк машин у нашому регіоні зростає, та ремонт на інших підприємствах скорочується, можна зупиниться на програмі відновлення колінчастих валів - 178 шт. на місяць.

4.2 Режим роботи та фонди часу

Режим роботи ділянки планується в одну зміну. Робочий тиждень встановлюється п'ятиденний, тривалість робочої зміни - 8 годин.

Планований період роботи ділянки з відновлення розподіличих валів двигуна ЗІЛ -130 становить один рік. Решту часу ділянку спеціалізується на відновленні розподільчих валів різних марок автомобілів, в тому числі й іноземного виробництва.

Фонди часу підрозділяють на номінальні та дійсні. Номінальним фондом називається час, який може бути відпрацьований за планований період на робочому місці без урахування будь б то не було втрат, тобто календарно.

Фн = (Дк-Дсв-Дв)·tc·у,

де

Дк, Дсв, Дв – кількість днів календарних, святкових, вихідних відповідно.

Дк = 365, Дсв = 10, Дв = 104;

tc = 8 год – час зміни;

у = 1 – кількість змін.

Фн = (365 – 104 -10)·8·1 = 2008 год.

Дійсний фонд робочого часу роботи обладнання:

Фдо = Фн· зо,

де

зо – коефіцієнт, що враховує простій устаткування (0,95)

Фдо = 2008·0,95 = 1908 год.

4.3 Такт виробництва

Для ритмічної роботи дільниці потрібно узгодити роботу на всіх робочих місцях в часі. Для цього встановлюється єдиний для всіх робочих місць такт виробництва:

ф=Фдо/N=1908ч./2144 р.в.=0,9 ч/р.в.

4.4 Визначення кількості працюючих на кожному робочому місці

Кількість основних технологічних робітників з кожної технологічної операції:

Mp=Уh/ф люд.

де

Уh – трудомісткість, люд/год,

ф = 0,9 – такт виробництва.

1.Очисна.

Mp=0,075/0,9 =0,08 люд.

2. Контрольно-дефекточна.

Mp=0,14/0,9 =0,16 люд.

3.Термічна.

Mp=0,5/0,9 =0,56 люд.

4.Абразивно-шліфовальна.

Mp=0,33/0,9 =0,37 люд.

5.Напилювальна.

Mp=0,41/0,9 =0,46 люд.

6.Копіювально-шліфовальна.

Mp=0,3/0,9 =0,33 люд.

7.Контрольна.

Mp=0,13/0,9 =0,14 люд.

4.5 Розрахунок кількості робочих постів

Відсоток завантаження поста допускається у межах 95 ... 120% і розраховують за формулою:

Зр= Уh/ф ·100%,

де

Уh – сумарна трудомісткість всіх робіт, включених в пост повинна бути однаковою.

Пост №1. Включає в себе операції 1,3,5 по формулі знаходим:

Уh=0,08+0,56+0,46=1,1 люд-г.

Зр=1,1/0,9 х 100=120%

Пост №2.Включає в себе операції 2,4,6,7 по формулі знаходим:

Уh=0,16+0,37+0,33+0,14=1 люд-г.

Зр=1/0,9 х 100=111%

Чисельність основних виробничих робітників становить 2 осіб. Чисельність допоміжних робітників від 5 до 12% від числа основних виробничих робітників (не приймаємо).

Чисельність ІТР не більше 10-12% від загального числа робочих (не приймаємо). Разом весь штат ділянки становитиме 2 людини.

4.6 Розрахунок кількості обладнання

Число мийних машин розраховується за формулою :

Nm=УQ/Фд.о.·q·Кз.м, де

УQ=0,075 ·2144=160,8 т,

q=0,6-2,7 т/г. часова продуктивність,

Кз.м.=0,65-0,75 степень загрузки.

По формулі знаходим: Nm=160,8/1908 ·0,6 ·0,65=0,22 шт.

Приймаємо одну машину.

Число контрольно-випробувальних стендів:

Nc=УWk·tk/Фд.о.·Кс,

де

УWk=2144,

tk=0,14 – тривалість контролю однієї деталі,

Кс=0,75…0,8 – коефіцієнт, що враховує використання стенду в часі.

Nс=(2144 ·0,14)/(1908 ·0,75)=0,2 шт.

Приймаємо один контрольно-випробувальний стенд.

Число одиниць напилювального обладнання:

Nн= УТн/Фд.о. ·Кн,

де

УТн = 0,41 ·2144=879 – сумарна трудомісткість напилювальних робіт.

Кс=0,8 – коефіцієнт, що враховує використання напилювального устаткування в часі.

Nн=879/1908 ·0,8=0,37 шт.

Приймаємо одну напилювальну установку.

Число абразивних установок:

Nш= УТш/Фд.о. ·Кн,

де

УТш=0,33·2144=708 люд-г.

Nш=708/1908 ·0,8=0,3 шт.

Приймаємо одну абразивну установку.

Число копіювально-шліфовальних верстатів:

Nш= УТш/Фд.о. ·Кн,

де

УТш=0,3·2144=643 люд-г.

Nш=643/1908 ·0,8=0,26 шт

Приймаємо одну абразивно-шліфовальну установку.

Сумарна кількість годин витрачені одою одиницею обладнання на відновлення одного розподілвала на рік.

Визначимо сумарний час роботи мийної ванни:

T м= T · N · q,

де

Т – витрачений час на очищення однієї деталі, н/час

N – кількість відновлюваних розподілвалів, шт

q – коефіцієнт "розігріву" устаткування, приймаємо 1,1

T м= 0,075 · 2144 · 1,1 = 177 год.

Визначимо сумарний час роботи сушильного шкафа:

T сш= T · N · q,

де

Т – витрачений час на прогріву однієї деталі, н/час

N – кількість відновлюваних розподілвалів, шт

q – коефіцієнт "розігріву" устаткування, приймаємо 1,2

T сш= 0,5 · 2144 · 1,2 = 1287 год.

Визначимо сумарний час роботи піскострумного апарата :

T п= T · N · q,

де

Т – витрачений час на шліфовку одной деталі, н/год

N – кількість відновлюваних розподілвалів, шт

q – коефіцієнт "розігріву" устаткування, приймаємо 1,01

T п= 0,33 · 2144 · 1,01 = 715 год.

Визначимо сумарний час роботи напилювального обладнання :

T н= T · N · q,

де

Т – витрачений час на напилювання одної деталі, н/год

q – коефіцієнт "розігріву" устаткування, приймаємо 1,01

T н= 0,41 · 2144 · 1,01 = 887 год.

Визначимо сумарний час роботи кіювального верстата :

T к= T · N · q,

де

Т – витрачений час на шліфовку одної деталі, н/год

q – коефіцієнт "розігріву" устаткування, приймаємо 1

T к= 0,3 · 2144 · 1= 643 год.

4.7 Розрахунок виробничих площ

Розрахунок площ ділянки відновлення чавунних розплдільчих валів проведений за нормами технологічного проектування підприємств машинобудування.

,

де  - загальна площа, займана устаткуванням;

к – коефіцієнт розстановки обладнання. Приймаємо = 4,5.

Fуч= 14,38 · 4,5 = 64,71 м2

4.8 Розробка та обгрунтування схем планування обладнання

Ширина прольоту ділянки прийнята В = 12 м.

Довжина займана ділянкою:

,

 м;

Довжину проектованого цеху приймаємо число, кратне 6, але більше 5,39 - приймаємо 6м. Висота - 4,8 м.

Норми ширини проїзду прийняті на підставі типових проектів організації робочих місць і вимог ГОСТ 12.3.020 - 80.

Ширина проїзду - 3 м;

Відстань від верстата до проїзду - 2 м;

Відстань між верстатами:

* між тильними сторонами - 1м;

*між бічними сторонами - 1,3 м;

*між фронтом - 2,6 м;

Відстань від стін і колон до:

* фронту - 1,6 м;

* тильної сторони - 1,5 м;

* бічної сторони - 0,9 м;

4.9 Розрахунок порошкової суміші

Для відновлення кулачка застосовуємо порошкову суміш: Ni – 70%, B – 4%, C – 1%, Si – 4%, Cr – 17%, Fe – 3%, Mn – 1% (СНГН-55).

Наплавлений шар характеризується високою стійкістю проти зношу- вання тертям, стійкістю проти абразивного зношування та окислення при нормальних і збільшених до 700 ° С температурах.

Товщина покриття, що рекомендуєтся - до 2 мм.

Покриття обробляється шліфуванням.

Страницы: 1, 2, 3, 4