Файл: Ремонт строительных машин учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ционных карт и схем для наиболее предпочтительного способа и порядка обработки восстанавливаемой детали на разных стадиях процесса.

В общем виде порядок разработки выглядит так. На чертеже детали, подлежащей восстановлению, указываются возможные де­ фекты. Затем назначаются варианты способов и порядка обработ­ ки поврежденных поверхностей или участков детали. Для каждого варианта устанавливаются показатели расхода ресурсов с учетом оборудования, материалов, энергии, труда, времени и т. п. После этого результаты анализируются в целях отбора наиболее эффек­ тивного варианта, который в дальнейшем отрабатывается оконча­ тельно с достаточной полнотой. Этот порядок применим для раз­ работки технологии восстановления одной детали и для комплекс­ ной детали при восстановлении деталей по типовой технологии. Во втором случае дополнительным этапом процесса будет определе­ ние качественных свойств комплексной детали и составление ее чертежа.

Числовой характеристикой способа восстановления детали яв­ ляется относительная стоимость, определяемая по формуле

Сг = ^'г-р + *г) руб./ч,

( 6. 19)

ГZ

где

СВг— среднее

значение

стоимости

восстановления детали

 

2 -м способом,

руб.;

 

детали,

восстановленной

 

Рг — относительная

долговечность

 

2-м способом, Ч\

 

 

возможные потери от не­

 

аг— коэффициент,

учитывающий

 

ожиданного отказа восстановленной 2 -м способом де­

2 =

тали 0<^аг ^ .3 (

где ,3 — положительное число;

1 , 2 ... — номера,

присвоенные

способам

восстановления

 

детали.

 

 

 

 

 

 

Таким образом, для правильного выбора способа восстановле­ ния детали необходимо определить стоимость CBZ, показатель от­ носительной долговечности Рг и значение коэффициента аг.

Стоимость восстановления детали обычно определяется по фор­

муле

 

 

 

СВг = Q + С2 + С3 + С4 руб.,

(6.20)

где Q — зарплата за выполнение технологических операций с де­

талью,

руб.;

на восста­

С2 — стоимость расходных материалов и энергии

новление детали, руб.;

 

С3 — затраты

на технологическую оснастку, создаваемую для

восстановления данной детали (начальные

вложения),

руб.;

на содержание оборудования и т. п., приходя­

Q — затраты

щиеся

на одну деталь, руб.

 

132


Эти величины определяются по формулам:

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

С1= 2 ^ А , РУ6-.

 

(6 .21)

 

 

fc=i

 

 

 

 

 

где

tk — время выполнения к-й операции,

ч;

 

 

Ьк — тарифная ставка первого разряда

на работах к-го вида,

 

руб./ч;

 

 

 

 

 

 

 

 

тарифный коэффициент разряда рабочего, необходи­

 

мого для выполнения операции к-то вида;

 

 

 

тп

п

 

 

 

 

 

 

 

с 2= 2

2

y(k atj)

руб-.

с6-22)

 

 

j = l к—I

 

 

 

 

где

q$ — количество

расходных

материалов /-го вида, идущих

 

на операцию под номером к, кг, квт-ч, л и т. п.;

 

цЧ' — стоимость

единицы

расходных

материалов

/-го вида,

 

руб.;

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Са =

- у 2

Са РУ6-.

 

(6-23)

 

 

 

 

*=i

 

 

 

 

где

СА— стоимость

проектирования

и изготовления

вновь спе­

 

циальной, необходимой для выполнения к-й операции

 

восстановления детали, оснастки, руб.;

 

 

b ■— число деталей, подлежащих восстановлению с помощью

 

комплекта оснастки,

состоящего из п предметов.

Анализ формулы (6.23) показывает, что стоимость восстановле­ ния детали существенным образом зависит от b — числа деталей, охватываемых одним комплектом оснастки. Чем больше Ь, тем эффективнее становится процесс восстановления деталей. Эффек­ тивность повышается за счет снижения расходов С3 и повышения производительности труда, обусловленного ростом серийности Ь.

Таким образом, для выбора наиболее рационального способа восстановления деталей необходимо сначала сгруппировать воз­ можно большее количество деталей в одну технологическую груп­ пу, т. е. максимизировать Ь, а затем разработать для этой группы и для каждой другой рациональный типовой технологический про­ цесс.

Главными причинными факторами, влияющими на выбор спосо­ ба и технологии восстановления деталей, являются:

геометрическая конфигурация и габаритные размеры де­

тали;

геометрическая конфигурация и размеры поверхностей, под­ лежащих обработке;

свойства неисправностей поверхностей и материала детали;

ограничения, накладываемые на свойства поверхностей и ма­ териала детали после восстановления;

стоимость новой детали и стоимость восстановления.

133


По геометрической конфигурации детали машин, обрабатывае­

мые на металлорежущих станках, подразделяются на следующие группы:

1)валообразные (валы, оси, пальцы, стержни), у которых от­ ношение длины L к диаметру D L/D ^ 5;

2)втулкообразные, к которым относятся цилиндрические по­

лые гильзы, цилиндры,

втулки с отношением 1 < ]I/D < 5 ;

ма­

3) дискообразные (полые и сплошные фланцы, ступицы,

ховики, колеса и т. п.),

характеризующиеся отношением L/D < 1,0;

4) рычагообразные,

имеющие несколько обрабатываемых

по­

верхностей, соединяемых между собой стержнем (коромысла, вил­ ки переключения, кронштейны и т. п.);

5)базисные, образуемые соединенными в различных сочета­ ниях поверхностями, принадлежащими деталям вышеназванных групп;

6)плито- и планкообразные, к которым относятся детали с пре­ обладанием прямолинейных плоских поверхностей при незначи­

тельном отношении толщины детали к длине.

Таким образом, перед разработкой вариантов процесса вос­ становления деталей следует сначала распределить их на группы по геометрическому подобию. После этого детали каждой группы можно разбить на подгруппы по габаритным основным размерам. К примеру, валообразные детали можно распределить на группы по длине. Для этого сначала следует найти распределение всей со­ вокупности рассматриваемых деталей по длине, а затем установить размерные границы для каждой подгруппы.

Вслед за распределением деталей на группы по габаритным размерам целесообразно систематизировать и найти характеристи­ ки тех поверхностей, которые требуется восстанавливать у деталей данной размерной и видовой группы. Это обусловлено тем, что восстановление деталей в подавляющем большинстве случаев сво­ дится к обработке тем или иным способом поверхностей в целях придания им требуемых свойств. Это значит, что структура про­ цесса восстановления группы подобных деталей может быть со­ ставлена путем комбинации процессов восстановления типовых поверхностей.

Деталь может перейти в состояние отказа из-за ухудшения качественных свойств одной или одновременно нескольких поверх­ ностей или самого материала детали. Однако, как показывает ана­ лиз статистических данных, распределение поверхностей между ви­ дами не одинаково. Установлено, что более 50% поверхностей при восстановлении валообразных составляют гладкие и около 23%-— шлицевые и гладкие со шпоночными канавками поверхно­ сти; на зубчатые поверхности приходится у деталей данного вида всего лишь 5%.

При распределении деталей и поверхностей на соответствующие группы необходимо определить вид повреждения каждой поверх­ ности и причину, вызвавшую повреждение поверхности или мате­ риала детали.

134


Если проанализировать факторы, следствием которых являются изменения качественных свойств поверхностей, и деталей (с точки зрения интересов типизации процессов ремонта деталей), то можно выделить следующие основные причинные факторы: изнашивание при трении скольжения; поверхностную деформацию материала; скручивание и изгиб; излом, срыв, скалывание, срезание; излом и скалывание от усталости материала; коррозия, разъедание, нагрев; старение материала.

Для каждой поверхности, подлежащей восстановлению, следует установить один или несколько причинных факторов из числа пе­ речисленных, в результате действия которого (которых) поверх­ ность пришла в негодное состояние.

Таким образом, перед тем как приступить к выбору способа восстановления поверхностей детали, необходимо скомплектовать детали в однородные группы по близости значений причинных фак­ торов, перечисленных в начале данного параграфа.

В результате должна быть получена комплексная деталь, свой­ ства которой будут охватывать свойства всех деталей, включенных в данную группу. Правда, такая деталь не будет в точности совпа­ дать ни с одной из натуральных деталей. Но технологический про­ цесс, разработанный для комплексной детали, может быть приме­ нен для восстановления любой из деталей группы. Такой техно­ логический процесс называется типовым.

После того как составлена полная характеристика детали (или комплексной детали), подлежащей восстановлению, подбираются и оставляются для последующей проработки и сравнительного ана­ лиза только конкурентоспособные способы восстановления. Затем определяются числовые характеристики каждого из оставшихся для анализа способов восстановления и осуществляется выбор.

Для отыскания наиболее эффективного по критерию (6.19) спо­ соба восстановления детали необходимо определить сначала Свг по формуле (6.20), затем относительную долговечность Pz и значение коэффициента аг.

В общем случае отказ любой сложной детали (например, ко­ ленчатого вала), восстановленной произвольно взятым из числа практически применяемых способом, может явиться следствием либо износа шейки от трения пли от перегрузки, либо в результате отслаивания металла с поверхности шейки, либо из-за усталости металла. Нельзя наперед точно предсказать, по какой причине на­ ступит отказ восстановленной детали. Поэтому для любого отказа

рассматриваемой детали будет

справедливо следующее

соотно­

шение:

 

 

fi + / 2 +

/з + fi — 1>

(6.24)

где /ь f-2 , /3 и fi — статистическая вероятность того, что отказ вос­ становленной детали обусловлен соответственно: 1) износом при трении, 2) недостаточной статической прочностью материала, 3) не­ достаточной усталостной прочностью материала и 4) отслоением материала покрытия от материала детали.


Численные значения /„ определяются по статистическим дан­ ным

^/ х п т

fn =

~

---- ,

(6-25)

 

т = Л

 

где х пт— зафиксированное

количество отказов

детали, обуслов­

ленных 11-м причинным фактором;

отказов;

N m— общее количество зафиксированных

т 1, 2, ...; с — номера,

присвоенные типам деталей.

Для того чтобы получить значение относительной долговечно­ сти восстановленной детали Pz, необходимо знать кроме /„ еще значения показателя, характеризующего приспособленность восста­ новленной г-м способом детали к причинным факторам. Этот по­ казатель назовем коэффициентом относительной долговечности и обозначим через km■ Сущность этого показателя заключается в со­ противляемости восстановленной г-м способом детали тому или иному причинному фактору появления отказа. Например, хроми­ рование -увеличивает сопротивление изнашиванию по сравнению со

сталью

45,

закаленной токами высокой

частоты,

в среднем в

1,7 раза

(это значит,

что &i =

l,7), но вместе с тем

хромирование

уменьшает

на 30% и

более

усталостную

прочность,

т. е. &3 = 0,7.

Поскольку нельзя точно предсказать, следствием какого причин­ ного фактора будет отказ восстановленной детали, то для оценки долговечности удобнее всего использовать математическое ожида­ ние, определяемое по формуле

а

 

Р г = Ъ / * п К »

 

(6-26)

 

П -1

 

 

 

гДе fzn— статистическая вероятность

того, что отказ

обусловлен

п-й причиной;

относительной

долговечности

восстанов­

ktn — коэффициент

ленной г-м способом детали в отношении п-го

причин­

ного фактора отказа (значения ktn принимзются по

таблицам [7,

18]).

 

 

детали,

Пример. Вероятности

появления отказа (выбраковки)

восстановленной хромированием, по износу, по прочности, по уста­ лостной прочности и по отслаиванию хрома соответственно равны: /i =0,93; /2 = 0,01; /3 = 0,01; /4 = 0,05. Коэффициент долговечности по отношению к названным причинным факторам соответственно ра­ вен &i = l,7; &2 = 0,96; &3 = 0,7; &4 = 0,5. Требуется определить мате­ матическое ожидание относительной долговечности восстановлен­

ной хромированием детали.

 

= 0,93 *1,7 + 0,01 • 0,96-Ь

Пользуясь формулой (6.26), находим

+ 0,01 • 0,7 + 0,05 • 0,5 —1,60. Следовательно,

относительная долговеч­

ность оказалась в среднем в

1,6 раза больше долговечности новой

детали, для которой Рн=1,0.

Если при выборе способа полагать в

136