Маршрут ремонта и анализ дефектов

Содержание

1 Введение 4

2 Технологическая часть 6

2.1 Конструктивно-технологическая

характеристика детали 6

2.2 Условия работы детали 7

2.3 Технологические требования на дефектацию 7

2.3.1 Чертеж детали 8

2.3.2 Маршрут ремонта и анализ дефектов 8

2.4 Выбор и обоснование способа ремонта 9

2.4.1 Выбор по критерию применимости 9

2.4.2 Выбор по критериям долговечности и экономичности 11

2.4.3 Выбор по технико-экономическому критерию 12

2.5 Схема базирования 13

2.6 Подефектная технология 13

2.7 Маршрутная технология 14

2.8 Выбор оборудования, оснастки инструмента 15

2.9 Расчет режимов обработки и техническое нормирование 16

3 Экономическая часть 20

3.1 Себестоимость ремонта детали 21

3.2 Экономическая эффективность ремонта 22

Констр асть

Приложение А -Технические характеристики станков 23

Литература 24

 

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте.

Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технической документации. Работоспособный автомобиль в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности движения. Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, иметь ухудшенный внешний вид, пониженное давление в смазочной системе двигателя.

Повреждением называют переход автомобиля в неисправное, но работоспособное состояние; переход его в неработоспособное состояние называют отказом.

Ремонт представляет собой комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей.

Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены, прежде всего, неравно прочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии.

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный текущий или капитальный ремонт (КР) на авторемонтное предприятие (АРП).


Технологическая часть

2.1 Конструктивно-технологические характеристики детали

конструктивно-технологические характеристики блока цилиндров двигателя КамАЗ - 740 представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 - конструктивно-технологические характеристики

Наименование параметра Показатель параметра
1 Класс детали Стержень
2 Материал (Жаропрочная высоколегированная сталь 15х12ВНМФ )
3 Способ получения горячая штамповка
4 Вид термообработки Нормализация и отпуск
5 Твердость HB=229-269 МПА
6 Основные конструктивные элементы Колесо турбинное с валом Втулка уплотнительная турбинного колеса.
7 Оборудование, используемое при ремонте Токарная, шлифовальная
8 Требования к точности Дефект 1 Дефект 2
8.1 Размеров M8х1 14-0.05-13.8-0.05-
  8.2 Формы     -

 


Продолжение таблицы 1

Наименование параметра   Показатель параметра  
8.3 Расположения -
9 Шероховатость Ra = 0,5
10 Свариваемость Ограниченная
11 Базы Центровочные отверстия
12 Масса, кг 0.4
13 Габаритные размеры, мм 111.5х15х15
14 Стоимость новой детали, руб

 

2.2 Условия работы детали

Условия работы это совокупности факторов обуславливающих протекание вредных процессов и появлению дефектов. Условия работы характеризуются родом и видом трения, характером нагрузки, агрессивности среды и.т.д.

Трение бывает жидкостное, сухое, граничное.

По характеру нагрузки делятся на скручивание, изгиб, растяжение, сжатие, ударные, термические.

Условия работы блока цилиндров двигателя КамАЗ - 740 представлены в таблице 2.


 

Таблица 2 - Условия работы головки блока двигателя КамАЗ - 740

Конструктивный элемент Род и вид трения Характер нагрузки Агрессивность среды
Наружняя резьба Сухое трение Статическая Не влияет на появление дефекта
Опорная поверхность ротора   Трение, скольжения     Динамическая   Не влияет на появление дефекта

 

2.3 Технические требования на дефектацию

Технические требования на дефектацию содержат наименование дефектов, способ установления дефекта, размеры поверхностей или дефектов, а также способы устранения.

Технические требования на дефектацию блока цилиндров двигателя КамАЗ - 740 представлены в таблице 3.

 

Таблица 3 - Технические требования на дефектацию блока цилиндров двигателя КамАЗ - 740

Наименование дефекта Способ установления дефекта и измерительные инструменты Размеры, мм Способ устранения дефекта
номинальный допустимый без ремонта допустимый для ремонта
Срыв резьбы под крепление насосного колеса Визуально M10х1 М10х1 М8х1 Нарезать ремонтную резьбу
Износ опроной поверхности Замер, микрометром 14 14-0.06 13-0.06 Шлифовать в ремонтный размер

Чертеж детали

Чертеж детали представлен на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1 - чертеж детали

Маршрут ремонта и анализ дефектов

Анализ причин возникновения дефектов и рекомендации ТУ по их устранению.

Анализ возникновения дефектов представлен в таблице 4

Таблица 4 - Анализ возникновения дефектов

Наименование и обозначение дефекта Вид, характер и величина износа Причина возникновения дефекта Рекомендации ТУ по устранению дефекта
Срыв резьбы Срыв более 3х ниток Перетяжка гайки Нарезать ремонтную
Износ опорной поверхности Износ до ф13.92 Маслянное голодание, масло низкого качества Шлифовать до РР

2.4 Выбор и обоснование способа ремонта

Методика выбора рационального способа ремонта детали основана на последовательном применении по отношению к подлежащей восстановлению детали четырех критериев:

- критерий применимости;

- критерий долговечности;

- критерий экономичности;

- технико-экономический критерий.

 

2.4.1 Выбор по технологическому критерию

Анализируем применение всех основных и дополнительных операций для устранения заданных дефектов.

Основные и дополнительные операции для устранения заданных дефектов представлены в таблице 5. Выбранные значения обозначены «+».

 

Таблица 5 - Выбор по технологическому критерию

Наименование операции Обозначение Дефект детали №1 Дефект детали №2
Слесарная, удаление болтов винтов шпилек Электродрель, сверлильный станок - -
Устранение радиального биения Пресс - -
Устранение поврежденной или изношенной резьбы Токарный станок - -
Наплавка резьбовых или шлицевых поверхностей, заварка шпоночных пазов Установка для наплавки - -
Правка детали после наплавки Пресс - -

 


 

Прод

Наименование операции Обозначение Дефект детали №1 Дефект детали №2
  Слесарная-обработка сварных швов, нарезания резьбы Фрезеровочный станок, токарный станок, сверлильный станок + -
Наплавка шеек Установка для наплавки - -
Правка вала после наплавки Пресс - -
Термическая обработка Термопечь, Дьюар - -
Правка - - -
Шлифовальная шлифовка шеек валов Установка для гальваники - +
Подготовка поверхности к электро наращиванию   - -
Токарная операция точения   + -

 

Применяемые способы ремонта рассмотрены в таблице 6 с учетом материала, вида, размеров, твердости, характера дефекта и условий работы ремонтируемой поверхности детали.

Выбор способа ремонта по критериям применимости представлен в таблице 6.

 

Таблица 6 - Выбор способа ремонта по критериям применимости

Характеристика ремонтируемых поверхностей Показатели Возможные основные способы ремонта
Материал детали Жаропрочная высоколегированная сталь 15х12ВНМФ РР, ДТР, ЭДС, НСФ, ДРД

 


 

Вид и размер ремонтируемых поверхностей Срыв наружней резьбы Износ опорной поверхности  
Твердость HB=229-269мпА
Вид, характер и величина износа Перетяжка гайки,маслянное голодание
Условия работы Нормальное Агресивная среда

 

Способы ремонта обозначают:

АДС – аргонно-дуговая сварка

ГРС – газово-ручная сварка

ЭДС – электро-дуговая сварка

НСФ – наплавка под слоем флюса

НУГ – наплавка в углекислом газе

ВДН – вибро-дуговая наплавка

М – металлизация

Х – хромирование

Ж – железнение

Д – давление

ДРД – дополнительный ремонт детали

РР – ремонтный размер

СМ – синтетический материал

 

Вывод:

- По дефекту 1, Срыв наружней резьбы выбираем способ ремонта нарезать ремонтную резьбу

- По дефекту 2, Износ опорной поверхности выбираем способ ремонта: Шлифовка в ремонтный размер.

2.5 Выбор способа ремонта по критерию долговечности и экономичности

Из нескольких возможных способов ремонта дефекта выбираем наиболее долговечный и экономичный. Критерий долговечности и экономичности представлен в таблице 7.

 

Таблица 7 - Критерий долговечности и экономичности

Основные показатели ЭДС ГРС АДС НСФ НУГ ВДН Ж Х Д РР ДРД СМ
Коэффициент долговечности 0,42 0,49 0,49 0,79 0,62 0,63 1,72 0,58 0,90 0,95 0,90 0,40
Себестоимость восстановления, руб.м2

 

2.6 Выбор способа ремонта по технико-экономическому критерию

Расчет площади ремонтируемых поверхностей (м2):

S1=p*D*L

S2=p*D*L

Дефект №1 – S1=3,14*0.01*0,015=0,000471 м2

Дефект №2 – S2=3,14*0,014*0,042=0.00184 м2

 

Выбирая способ ремонта по технико-экономическим критериям необходимо учесть стоимость ремонта и коэффициент долговечности.

 

Способ представлен в таблице 8

 

Таблица 8 - Выбор способа ремонта

Наименование и площадь дефекта Выбранный способ ремонта Удельная стоимость Cв =Cву·S Кд Cв Cн·Кд
Срыв резьбы 0,000471 м2 Нарезать ремонтную резьбу 1.28 0,95 1.28<7885
Износ опорной поверхности 0.00184 м2 Шлифовать до РР 0,95 5<7885

 

Выбранные способы ремонта должны удовлетворять неравенство: Cв Cн·Кд

По технико-экономическим критериям для составления подефектной и маршрутной технологии, по дефекту 1 нарезаем ремонтную резьбу, по дефекту 2 шлифовка в ремонтный размер.


2.7 Схемы базирования детали

Схема базирования представлена в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2 - схема базирования детали

 

2.8 Подефектная технология

На данном этапе проектирование необходимо разработать технологию устранение каждого дефекта по отдельности по применяемому способу восстановления. Определение, содержание и цель операции указана в соответствии с таблицей 9.

 

Таблица 9 - Подефектная технология

Наименование дефектов, операции установок и переходов Установочные базы Технические условия и оборудование
Дефект №1 Срыв наружной резьбы   005 Токарная А Снять установить 1. Убрать остатки старой резьбы 2. Нарезать фаску 010 Слесарная А Снять установить Нарезать новую ремонтную резьбу Центровочные отверстия   С M10 до Ф9   M8х1  
Дефект № 2 Износ опорной поверхности   005 шлифовальная А Снять установить 1.Шлифовать в РР Центровочные отверстия     С 13.92 до 13.8-0.06 ,

 

2.9 Маршрутная технология

Маршрутная технология предусматривает устранение комплекса дефектов данной детали в определенной (рациональной) последовательности называемой маршрутом.

При маршрутной технологии в первую очередь устраняют дефекты в базовых поверхностях, затем дефекты, требующие нагрева, деформации наращивания поверхностей (кузнечные, прессовые, наплавочные, сварочные, электролитическое наращивание).

Чистовые и доводочные операции обработки детали выполняют в конце маршрута. Последовательность выполнения операций должна исключать повторное поступление детали на участки восстановления.

Маршрутная технология представлена в таблице 10


Таблица 10 - Маршрутная технология

Наименование и содержание переходов Оборудование Приспособление Технические требования Инструмент
мерительный режущий
005 Токарная А Снятьустановить 1 Убрать остатки старой резьбы 2 Нарезать фаску 010 Слесарная А Снять установить 1 Нарезать новую ремонтную резьбу 015 Шлифовальная А снять установить 1 Шлифовать в РР Токарный станок   Верстак     Шлифовальный станок Патрон токарный   Тиски   Вороток     До ф9   Угол 45   M8   До ф13.8-0.06   Штангенциркуль Образивный круг

 


2.10 Выбор технологического оборудования, приспособлений и инструмента

В данном пункте выбираем оборудование и инструменты для выполнения технологических операций.

Выбор производится на основании маршрутной карты и

технологическими требованиями для устранения данных дефектов.

Согласно операциям, указанным в предыдущем пункте, я выбираю:

- для токарной операции - токарно-винторезный станок модели IA616;

- для шлифовальной операции - Круглошлифовальный станок модели 3151;

- для нарезания резьбы - метчик;

Данные по характеристикам выбранного оборудования смотри

приложение А.


2.11 Расчетная часть

2.11.1 Расчет количества деталей в партии определяется по

приведенной формуле 1

(1)

 

принимаем Z = 20шт.

где Z - количество деталей в партии, шт;

N - годовая производственная программа, шт -5000;

247 - количество рабочих дней в году.

 

 

2.11.2 Расчёт режимов обработки и техническое нормирование.

 

Токарная операция

 

Исходные данные:

 

Деталь-вал ротора турбины, Материал- Жаропрочная высоколегированная сталь, Заготовка отливка, Масса детали 0.4кг Оборудование токарно-винторезный станок модели IA616, Приспособление патрон, обработка без охлаждения

 

Содержание операции.

1.Установить деталь

2.Убрать остатки старой резьбы

3.Нарезать фаску

4 Снять деталь

 

Последовательность расчета.

Режущий инструмент-резцы с пластинками ВК-6

Главный угол 90

Резец расточной с державкой Д=16

1.Глубина резания

Переход 2. t=YхC=10-9.25=0.75мм

Переход 3. t= YхC=1мм

2.Подача.

Переход 2. При t=0.75 D=10 S=t+d=0.75+10

Принимаем S=0.3 мм/об

Переход 3. При t=1 D=10 S=t+d=1+10

Принимаем S=0.3 мм/об

3.Скорость резания

Переход 2 Поперечное точение

При HB=229-269 t=0.75мм S=0.3

V=120м/мин

Переход 3

V=120м/мин

4.Число оборотов шпинделя

Переход 2 n=1000хV/ПхД=1000х120/3.14х10=3820 об/мин

Число оборотов корректируется по паспарту принятого станка

n=1800 об/мин

5.Длина обрабатываемой поверхности

Переход 2 l=15мм l1=5мм

Y= 15+5=20мм

Переход 3 l=1мм l1=5мм

Y=1+5=6мм

 

6.Основное время

Переход 2

T0=y/n0хS=20/1800х0.3=0.03 мин

Переход 3

T0=y/n0хS=6/1800х0.3=0.01мин

7.Основное время по всей операции

T0==0.03+0.01=0.04 мин

 

8.Вспомогательное время

А) На установку и снятие детали

Tус=0.18мин

Б) Связанное с переходом

Переход 2

Tпер=0.16

Переход 3

Tпер=0.16

В)Связанное с перехом на приемы

Переход 2 Изменить обороты Tпер=0.1

Изменить величину подачи Tпер=0.06

Повернуть головку Tпер=0.08

Переход 3 Обороты и подача те же

Повернуть резцовую головку Tпер=0.08

9.Вспомогательное время всей операции

Tус=0.18

Переход 2 Tв= Tпер+ Tпер=0.16+0.06+0.08=0.30 vby

Переход3 Tв= Tпер+ Tпер=0.16+0.08=0.24мин

Измерение Штангенциркулем двух поверхностей состави

Tизм=0.2+0.13=0.33мин

Tв=0.18+0.30+0.24+0.33=1.05 по всей операции

 

10.Прибавочное время

Tпр=( Tо+ Tв)хК/100=(0.04+1.05)х8/100=0.09мин

11. Время штучное ТШТ в минутах определяем по формуле 8

(8)

где ТОСН – время основное,

ТВСП – время вспомогательное,

ТДОП – время дополнительное,

 

Tшт= Tо+ Tв+ Tпр=0.04+1.05+0.09=1.18 мин

12. Время штучно-калькуляционное определяем по формуле

 

(17)

 

где ТШТ – время штучное,

ТПЗ – время подготовительно-заключительное

Z – число деталей в партии,

Б) Снять деталь

 

Шлифовальная операция

 

Исходные данные:

 

D=13.8мм; l=36мм, шейка наплавлена, предварительно отшлифована и закалена ТВЧ с последующим низким отпуском. Материал- Жаропрочная высоколегированная сталь 15х12ВНМФ, твердость – HRC 52-62. Припуск 0,25мм

 

Содержание операции.

1.Установить деталь

2.Шлифовать шейку до РР

3.Снять деталь

 

Последовательность расчета.

1.Оборудование – Круглошлифовальный станок модели 3151

2.Приспособления – центра, поводковый патрон с поводком.

3.Режущий инструмент – шлифовальный круг плоский прямого профиля ПП 600 х 32 х 305 ЭI6СМ2К по ГОСТу 2424-67(Л-7,т.2 с.334,346 табл. 170,176)

4.Изменить маркировку характеристики шлифовального круга в соответствии с ГОСТом 2424-75 24AI6ПСМ27К8А35

5.Радиальная подача

t=0,01мм/об(Л-7, с.465, табл. 69)

6.Окружная скорость детали

Vд=40м/мин(Л-7,с.465, табл.69)

7.Обьороты детали

n=1000*40/3,14*13.92=431об/мин

Ближайшие обороты станка модели 3420, которые следует принять nд=300 об/мин

8.К=1,7(Л-13, с.370)

9.Основное время

tосн=h*K/nд*t=0,06*1,7/300*0,01=0,034мин

10.Вспомогательное время

tпер=0,42мин(Л-13, с.371, табл.IY.3.97)

tус=0,30мин(Л-13, с.348, табл.IY.3.98)

11.Вспомогательное время по всей операции

Tв=tпер+tус=0,3+0,42=0,72мин

12.Прибавочное время при К=13%(Л-12, с.255-256, табл.120)

Tпр=(To+Tв)*К/100=(0,034+0.72)*13/100=0,098мин

13. Время штучное ТШТ в минутах определяем по формуле 8

(8)

где ТОСН – время основное, 0,09 мин.

ТВСП – время вспомогательное, 0,51 мин.

ТДОП – время дополнительное, 0,048 мин.

 

14. Время штучно-калькуляционное определяем по формуле

 

(17)

 

где ТШТ – время штучное,

ТПЗ – время подготовительно-заключительное

Z – число деталей в партии,

Б) Снять деталь

 

Нарезание резьбы

 

Исходные данные:

 

D=8мм; l=15мм,. Материал- сталь 42ХМФА, твердость – HRC 52-62.

 

Содержание операции.

1.Установить деталь

2 Нарезать резьбу

3.Снять деталь

 

Последовательность расчета.

1.Оборудование – Метчик

2.Приспособления – Тиски

3.Основное время

tосн=1.56

4. Вспомогательное время

Tв=1.27

5. Время операционное

Tоп=2.83

 

 

6.. Время штучное ТШТ в минутах определяем по формуле 8

(8)

 

где ТОСН – время основное,

ТВСП – время вспомогательное,

ТДОП – время дополнительное,

 

7. Время штучно-калькуляционное определяем по формуле

 

(17)

 

где ТШТ – время штучное,

ТПЗ – время подготовительно-заключительное

Z – число деталей в партии,

Б) Снять деталь

 

 


Экономическая часть

 

3.1 Себестоимость ремонта детали

 

Себестоимость ремонта детали включает все затраты, связанные с её ремонтом. В состав затрат входит: заработная плата основная, которую рабочий получает с доплатами и премиями, дополнительная заработная плата, которую рабочий получает за время отпуска и выполнение государственных обязанностей, начислений на основную суммарную и дополнительную платы в различные социальные и другие фонды. В себестоимость включаются затраты на материалы, запасные части и накладные расходы.

При таком перечислении затрат, все затраты делятся на технологические энергоресурсы: тепло, освещение, заработная плата работников не участвующих в производстве, амортизация фондов (зданий, сооружений, станков), канцелярские расходы, командировочные – относят к накладным расходам.

При определении себестоимости ремонта детали последовательно определяем все затраты:

 

1. Заработная плата по тарифу ЗПтар в рублях расчитывается по формуле

ЗПтар ч * Тшк, (30)

 

Где Сч – ставка часовая тарифная, руб./час;

Тшк, - время штучно-калькуляционное, трудоемкость ремонта

одной детали.


В данном курсовом проекте заработная плата по тарифу равна основной заработной плате, так как ни доплат и премий мы не рассчитываем.

 

2. Дополнительная заработная плата ДЗП расчитывается по формуле

(31)

 

Где %ДЗП=10 %;

ОЗП= ЗПтар тоесть заработной плате по тарифу

 

3. Фонд оплаты труда ФОТ расчитывается по формуле

 

ФОТ=ОЗП+ДЗП (32)

Где ОЗП это основная заработная плата

ДЗП это дополнительная заработная плата

 

4. Отчисления в социальные фонды ОСФ рсчитывается по формуле

(33)

Где %=30,3

ФОТ - фонд оплаты труда

 

5. Затраты по статье – заработная плата с начислениями З рассчитывается по формуле

З1 =ФОТ+ОСФ (34)

Где ФОТ - фонд оплаты труда

ОСФ - отчисление в социальные фонды

Расчёт затрат по статье – заработная плата с начислениями приведена в таблице 11.

 

Таблица 11 – Расчёт затрат по статье – заработная плата с начислениями

№ и наименование операции Разряд Сч , руб Тшк, , мин Тшк, , час ЗПтар , руб ДЗП, руб ОСФ, руб. З1 , руб
Токарная операция 126,91 1,51 0,025 3.172 0,18 1,01 4.363
Слесарная Операция 126,91 1.18 0,019 2.411 0,18 0.78 3.37
Шлифовальная оперция 126,91 5.99 0,099 2,411 0,18 5.49 23.63
Итого: - 8.68 0,143 7.994 0.54 7.28 47.69

Принимаем HP 90%, до себестоимости ремонтной детали составляет

 

Зобщ =+ З1 + Зм + Ззч + НР (35)

Зобщ = 47.69 + 16.328 = 64.018

где З1 общ это суммарные затраты по статье – заработная плата с

начислениями

HP расчитыватся по формуле

НР=ОЗП*90/100

НР=18.143*90/100=16.328

 

 

3.2 Экономический анализ технологического процесса

 

Величина годовой экономии Эг в рублях от ремонта детали расчитыватся по формуле

Эг = ((Цна – Зобщ) * N)*K (36)

Эг = ((8300 – 64.018) * 5000) * 0,8 = 32943928 руб.

где Цна - цена новой детали, 8300 руб.

Зобщ - общие затраты, 64.018 руб.

N – количество деталей, 5000 шт.


Вывод

В результате расчетов приведенных выше мы определили, что величина годовой экономии составляет 32943928 рублей. Из этого можно сделать вывод, что ремонт детали является экономически выгодным

 

Литература

 

Есенберлин «Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой, пайкой» М «Транспорт», 1994г.

Боднев, Шаверин «Лабораторный практикум по ремонту автомобилей» М. «Транспорт», 1989г.

Миллер «Техническое нормирование труда в машиностроении» М. «Машиностроение», 1988г.

Справочник технолога авторемонтного производства под редакцией Малышева М. «Транспорт», 1972г. «Ремонт автомобилей» под редакцией Румянцева М. «Транспорт», 1988г.

Справочник «Режимы резания металлов» под редакцией Бороновского М. «Машиностроение», 1972г.

Стародубцева «Сборник задач по нормированию в машиностроении» М. «Машиностроение», 1974г.

“Оформление текстовых документов: методическая разработка. –

АТК. МР0703 СПБ.:2003-28c./ Администрация СПБ. Комитет по науке и высшей школе. Автотранспортный коледж.