Технологічні засади підвищення якості відновлення робочих поверхонь вала приводу сп 26У



Скачати 217.98 Kb.
Дата конвертації20.03.2017
Розмір217.98 Kb.
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 ВАЛА ПРИВОДУ СП 26У.
Виконав: студент 2 курсу, групи 1ЗВ-14м_

спеціальності 8.050500403 – “Відновлення



та підвищення зносостійкості деталей____

і конструкцій”________________________

Онофрійчук Михайло Васильович_______

Керівник доц., к.т.н. Шиліна О.П.________

Вінниця – 2015 р.

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.

_______________________

«___» ___________ 2015 р.
З А В Д А Н Н Я

НА МАГІСТЕРСЬКУ КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ

Онофрійчуку Михайлу Васильович

(прізвище, ім’я, по батькові)

1. Тема роботи: Технологічні засади підвищення якості відновлення робочих поверхонь вала приводу СП 26У________________________________________ керівник роботи к.т.н., доцент Шиліна О.П.______________________________,

( прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)

затверджені наказом ВНТУ від « 1 » вересня 2015 року № 207 .

2. Строк подання студентом проекту (роботи): 12.11.2015 .

3. Вихідні дані до роботи: Креслення вала приводу СП 26У .



Режим навантаження – довготривалий; .

Річна програма відновлення деталей N=1000 шт.; ..

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити): Вступ; 1.Розробка принципової схеми розпилюючого пристрою для плазмового напилювання; 2. Практична реалізація результатів дослідження;



3. Економічна частина; 4. Охорона праці і безпека в надзвичайних ситуаціях.

5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень): 1.Креслення приводу СП 26У; 2. Робоче креслення деталі; 3. Ремонтне креслення деталі; 4. 3D модель деталі; 5. Маршрут механічної обробки; 6. Обертач; 7. 3D модель обертача; 8. Розпилюючий пристрій; 9. 3D модель розпилюючого пристрою; 10. Установка з ЧПК; 11. 3D модель ЧПК; 12. Робоче місце.

6. Консультанти розділів проекту (роботи)



Розділ

Прізвище, ініціали та посада

консультанта



Підпис, дата

завдання

видав


завдання прийняв

Спеціальна частина

Савуляк В.І.,

д.т.н., проф., завідувач кафедри ТПЗ







Економіка виробництва

Лесько О.Й.,

д.е.н., проф., завідувач

кафедри ЕПВМ






Охорона праці та

безпека у надзвичайних ситуаціях



Терещенко О.П.,

доцент кафедри БЖД









Поліщук О.В.,

доцент кафедри МБЦО







7. Дата видачі завдання « 2 » вересня 2015 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)







2

Виконання спеціальної частини МКР. Перший рубіжний контроль виконання МКР







3

Виконання спеціальної частини МКР. Другий рубіжний контроль виконання МКР







4

Виконання розділу «Економіка виробництва»







5

Виконання розділу «Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях»







6

Попередній захист МКР







7

Нормоконтроль МКР







8

Опонування МКР







9

Захист МКР






Студент Онофрійчук М.В.


Керівник проекту Шиліна О.П.

ЗМІСТ


ЗМІСТ…………………………………………………………………………

4

РЕФЕРАТ……………………………………………………………………..

7

ABSTRACT…………………………………………………………………...

8

ВСТУП………………………………………………………………………..

9

1 РОЗРОБКА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ РОЗПИЛЮВАЛЬНОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ ПЛАЗМОВОГО НАПИЛЮВАННЯ..............................

12

1.1 Огляд стану питання, що покладено в основу магістерської роботи та аналіз існуючих варіантів розпилювальних пристроїв……………….

12

1.1.1. Вступ і постановка задачі………………………………………….....

12

1.2 Методи, апаратура інформаційно-технологічне забезпечення дослідження………………………………………………………………….

12


1.2.1. Аналіз існуючих схем розпилювальних пристроїв..………………..

12

1.2.2. Аналіз недоліків існуючих схем розпилювальних пристроїв...……

14

1.2.3. Опис принципової схеми розпилювального пристрою...………..…

15

1.2.4. Робота розпилювального пристрою………...………………………..

18

1.2.5. Висновки…...…………………………………………………………..

18

1.3 Методи та результати дослідження……………………………………..

1.3.1. Дослідження принципової схеми конструкції розпилювача…..…...



19

19


1.3.2. Визначення параметрів функціональної схеми установки для плазмового напилювання ………………………………………….............

19


1.3.3. Методи та результати досліджень напилених шарів запропонованим розпилювачем…………………………………………….

20


1.3.4. Порошки для нанесення поверхневого шару ……………………….

21

1.3.5. Результати досліджень………………………………………………..

1.3.6. Висновки…...…………………………………………………………..



22

25


2 ПРАКТИЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ………..

26

2.1 Техніко-економічне обґрунтування доцільності технологічного процесу відновлення вала приводу СП 26У………..…………….……….

26


2.1.1. Суть технічної проблеми…….………………………………………

26

2.1.2 Характеристики об’єкту виробництва, його призначення та технічні умови на виготовлення……………………………………….…..

26


2.1.3. Загальний огляд існуючих технологічних процесів виготовлення виробу………………………………………………………………………..

28


2.1.4. Вибір та критичний аналіз базового технологічного процесу відновлення зношених поверхонь вала…………………………………...

29


2.1.5. Сучасні досягнення в галузі технології, обладнання та оснастки при відновленні подібних виробів………………………………………...

30


2.1.6. Основні пропозиції щодо побудови технологічних процесів відновлення вала приводу СП 26У………………………………………..

31


2.1.7. Характеристики існуючої дільниці відновлення………………….

32

2.1.8. Прогнозування величини попиту та визначення конкурентів…....

34

2.1.9. Цінова політика виробника стосовно продукції, що випускається .

35

2.1.10. Економічна доцільність розробки або модернізації технологічного процесу відновлення вала приводу СП 26У……………

36


2.1.11. Висновки…………………………………………………………….

39

2.2 Технологічні розробки прийнятих рішень.……………………………

39

2.2.1. Аналіз службового призначення вузла, деталі…….………………

39

2.2.2. Матеріал деталі і його властивості…………………………………

40

2.2.3. Якісна характеристика технологічності…………...………...………

41

2.2.4. Кількісна характеристика технологічності………………………….

41

2.2.5. Визначення типу виробництва та форми організації роботи………

44

2.2.6. Дефектування деталі…………………………………………………..

46

2.2.7. Статичний аналіз якості вала приводу СП 26У………………...…...

48

2.2.8. Розробка плану операцій……………………………………………...

50

2.2.9. Визначення припусків на механічну обробку…...…………………..

53

2.2.10. Розрахунки режимів механічної обробки………………………...

61

2.2.11. Режими напилювання…………………..…………………………...

78

2.2.12. Режими наплавки………..…………………………………………..

80

2.2.13. Розрахунок норм часу…….………………………………………...

83

2.3 Розробка принципової схеми установки плазмового напилювання.…

90

2.3.1. Створення конструктивної схеми верстата та її опис……................

90

2.3.2. Визначення способу закріплення деталі……………………………..

91

2.3.3. Розрахунок масоцентровочних характеристик (МЦХ) деталі та рухомих частин пристрою її закріплення…………………………………..

92


2.3.4. Розрахунок маси розпилювального пристрою….…………………..

93

2.3.5. Розрахунок та вибір виконавчих механізмів установки для автоматизованого відновлення деталей……………………………………

93


2.3.6. Привід переміщення плазмового розпилювального пристрою…….

96

2.3.7. Привід портального приводу.……………………………………….

99

2.3.8. Установка ЧПК..……………………………………………………...

102

2.3.9. Розробка робочого місця…….………………………………………

102

3 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА……………………………………………….

104

3.1 Розрахунок економічної ефективності інноваційного рішення….…...

104

3.1.1. Розрахунок кошторису капітальних витрат на розробку нового (модернізацію існуючого) технологічного процесу…………………….

104


3.2 Розрахунок виробничої собівартості відновлення одиниці продукції.

107

3.3 Розрахунок ціни реалізації виробу………………………….………….

110

3.4 Розрахунок прибутку для виробника…………………………………..

111

3.5 Оцінювання економічної ефективності інноваційних рішень……….

111

3.6 Висновки………………………………………………………………….

113

4 ОХОРОНА ПРАЦІ І БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ…

114

4.1 Охорона праці на дільниці.……………………………………………..

114

4.2 Організаційно – технічні рішення з гігієни праці та виробничої санітарії………………..……………………………………..………….…..

114


4.2.1. Вимоги до приміщення………..……………………………………..

114

4.2.2. Мікроклімат...……………..………………………………………….

4.2.3. Опалення та вентиляція………..……………………….……………..



116

117


4.2.4. Освітлення……………………………………………………………..

118

4.2.5. Виробничий шум……………………………………………………...

119

4.2.6. Вібрації…………………………………………………………………

120

4.2.7. Випромінювання та інші шкідливі фактори…………………………

120

4.3 Організаційно – технічні рішення щодо забезпечення безпечної роботи…………………………………………………………………………

122


4.4 Електробезпека…………………………………………………………...

123

4.5 Розрахункове завдання…………………………………………………..

123

4.6 Безпека в надзвичайних ситуаціях……………………………………...

124

4.6.1. Розрахунок режимів радіаційного захисту…………….…..………...

124

ВИСНОВКИ………………………………………………………………….

133

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………

134

Додатки…………………………………………………….…………………

Додатки А…………………………………………………………………….

Додатки Б……………………………………………………………………..

Додатки В…………………………………………………………………….





137

146


150

166



РЕФЕРАТ
В даній магістерській кваліфікаційній роботі представлено дослідження якості напилених шарів за допомогою розробленої конструкції розпилювача та спроектована технологія відновлення вала приводу СП 26У із застосуванням сучасних інформаційних комп’ютерних технологій.

В роботі наведено:

- дослідження та модернізація і розробка плазмового розпилювача для напилювання з метою підвищення якості нанесеного покриття;

- дослідження мікроструктури та визначення пористості поверхневих напилених шарів;

- розробка устаткування з числовим програмним керуванням;

- аналіз службового призначення деталі з визначенням дефектних поверхонь вала приводу СП 26У;

- вибір та обґрунтування методів відновлення поверхонь деталі;

- формування маршруту технологічного процесу відновлення деталі з розрахунком кількості переходів на механічну обробку та розрахунок проміжних припусків і технологічних розмірів на механічну обробку;

- розрахунок та призначення режимів механічної обробки до та після нанесення покриття;

- визначення чинників за діаграмою Ісікави, що впливають на якість методу відновлення поверхонь;

- техніко-економічне обґрунтування доцільності проведених розробок;

- оцінка ефективності інноваційного проекту, а саме: чистий дисконтований дохід, внутрішня норма дохідності, термін окупності;

- відповідність технологічного процесу вимогам охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях.

ABSTRACT
In this master's qualification work the research quality of sprayed layers using a spray of design and technology designed shaft drive recovery 26U joint venture with the use of modern information technologies.

In this paper are:

- research and development and upgrading to plasma spray deposition to improve the quality of the applied coating;

- the study of microstructures and determination of surface porosity sprayed layers;

- development of equipment with numerical control;

- analysis of official appointment details to the definition of defective surfaces SP 26U drive shaft;

- selection and justification of the methods of recovery surface details;

- formation process Route recovery details on the number of transitions for machining and calculation of interim allowances and technological dimensions for machining;

- calculation mode and purpose machining before and after coating;

- determination of the parameters affecting the quality of the method of restoration surfaces;

- feasibility study conducted feasibility of development;

- evaluating the effectiveness of the innovation project, namely the discounted net revenue, internal rate of return, payback period;

- compliance with process requirements of occupational health and safety in emergency situations.

ВСТУП
Актуальність теми. У будь-якої машини, незалежно від того працює вона, простоює чи транспортується, змінюються фізико-механічні параметри деталей. В результаті цього знижуються усі технічні показники машини чи агрегату в цілому. І настає момент, коли подальша експлуатація конструкції стає неможливою, тому виникає потреба її ремонту, тобто ремонту чи заміни певних деталей механізмів. Та досить часто заміна деталі виявляється в декілька разів дорожчою за її відновлення. Тому і постає ця проблема настільки актуальною.[1]

Відновити зношену деталь або зношене спряження – це означає відновити первинні (або близькі до них) геометричні, фізико-механічні, фізико-хімічні і інші їхні характеристики (властивості), тобто усунути експлуатаційні дефекти, відновити розміри, геометричну форму, структуру і фізико-механічні властивості відповідно до технічних вимог.

Раціональний підбір матеріалів, методів і технологій відновлення, зокрема, наплавлення зношених деталей можливе лише визначивши умови експлуатації та механізми зношування при взаємодії деталей досліджуваних вузлів.

Актуальність проблеми підвищення зносостійкості деталей викликана необхідністю збільшення терміну експлуатації (ресурсу). Відомо, що на ремонтні операції при поточному та капітальному ремонтах витрачаються значні кошти, які в сумі можуть перевищувати вартість самої рухомої одиниці. Також відомо, що значна частина розходів припадає на ремонт механічної частини рухомого складу, а основна доля відмов або несправностей її елементів виникає в наслідок зносу деталей. Тому, очевидно, що для зменшення витрат на ремонт механічного обладнання зі збереженням закладеного рівня надійності, необхідно збільшувати міжремонтні періоди. Останнє можливо, застосовуючи більш зносостійкі матеріали. У той же час, замінювати технологічний і відносно дешевий матеріал всієї деталі на новий, більш дорогий не має сенсу; найчастіше достатньо нанести на основу зносостійкий матеріал на певних ділянках деталі. Технології відновлення деталей, що застосовують на даний час, не забезпечують високого ресурсу вказаних деталей, отже, вивчення проблеми зношування і відновлення деталей є актуальним і потребує глибокого вивчення, досліджень механізму зношування, визначення раціональних режимів відновлення та матеріалів.[30]



Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до тематики спеціальності «Відновлення та підвищення зносостійкості деталей і конструкцій» Вінницького національного технічного університету. Висновки і пропозиції магістерської кваліфікаційної роботи можуть бути використані в навчальному процесі та для держбюджетних науково-дослідних та інших дослідницьких робіт.[44]

Мета і задача дослідження. Мета даної роботи є підвищення якості відновлення робочих поверхонь вала приводу СП 26У за рахунок автоматизації робочого процесу, використання як новітніх розробок відновлювального обладнання, так і перевірених часом, але які не втратили актуальність, підвищення техніко-економічних показників технології відновлення, досягнення стабільності та зносостійкості поверхневих шарів, нанесених порошками плазмовим напилюванням та, зокрема, стабільність в процесі напилювання поверхневих напилених шарів модернізованим розпилювачем.

Для досягнення поставленої мети сформульовано такі основні задачі:

1)дослідження та модернізація і розробка плазмового розпилювача для напилювання з метою підвищення якості нанесеного покриття;

2) дослідження мікроструктури та визначення пористості поверхневих напилених шарів;

3) розробка устаткування з числовим програмним керуванням;

4) аналіз службового призначення деталі з визначенням дефектних поверхонь вала приводу СП 26У;

5) вибір та обґрунтування методів відновлення поверхонь деталі;

6) формування маршруту технологічного процесу відновлення деталі з розрахунком кількості переходів на механічну обробку та розрахунок проміжних припусків і технологічних розмірів на механічну обробку;

7) розрахунок та призначення режимів механічної обробки до та після нанесення покриття;

8) визначення чинників за діаграмою Ісікави, що впливають на якість методу відновлення поверхонь;

9) техніко-економічне обґрунтування доцільності проведених розробок;

10) відповідність технологічного процесу вимогам охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях.[34]



Об’єкт дослідження. Технологічні процеси відновлення зношених робочих поверхонь деталей типу вал.

Предмет дослідження. Відновлення зношених поверхонь вала приводу СП 26У плазмовим напилюванням з модернізацією конструкції розпилювального пристрою і розробкою устаткування з числовим програмним керуванням. Визначення якості відновлення.

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 поверхонь в залежності від технологічних, фізико-механічних характеристик та хімічного складу відновлюваної деталі. Математичне оброблення результатів дослідження виконувалось з використанням існуючого прикладного програмного забезпечення.

Наукова новизна одержаних результатів:

- вперше доведено підвищення ефективності застосування запропонованого розпилювального пристрою у порівнянні з аналогами;

- отримано подальший розвиток методики визначеності пористості поверхневих напилених шарів.

Практичне значення одержаних результатів. Практичне значення магістерської кваліфікаційної роботи полягає в тому, що на основі отриманих теоретичних положень розроблено:

- розроблена принципова схема розпилювального пристрою, для відновлення деталей та повний комплект конструкторської документації;

- технологічний процес відновлення приводу СП 26У, який значно знижує собівартість витрат;

- розпилювач для плазмового напилювання, що призводить до зменшення витрат порошкового матеріалу;

- установку з числовим програмним керуванням, здатну значно підвищити якість процесу відновлення робочих поверхонь деталі.

Достовірність теоретичних положень магістерської кваліфікаційної роботи підтверджується строгістю постановки задач, коректним застосуванням математичних методів під час доведення наукових положень, строгим виведенням аналітичних співвідношень, порівнянням результатів, отриманих за допомогою розроблених у роботі методів, з відомими, та збіжністю результатів математичного моделювання з результатами, що отримані під час науково-дослідної роботи

Особистий внесок здобувача. Усі результати отримано автором самостійно. Автором проведено аналіз ефективності способів відновлення зношених робочих поверхонь вала приводу СП 26У з урахуванням сучасних вимог до виробничих умов, обрано метод відновлення зношених робочих поверхонь вала. У працях, опублікованих у співавторстві, магістранту належать: [33] – зовнішнє різьблення на сопло-анод та систему охолодження; [32] – швидка заміна сопла плазмотрона; [34] – створено комплекс для автоматизованого нанесення покриттів способом напилювання.

Апробація результатів роботи. Основні положення й результати досліджень доповідалися й обговорювалися на VIII міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні технології та перспективи розвитку автомобільного транспорту» (м. Вінниця, 19-21.10.2015 р);

- XLII регіонально науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів університету за участю працівників науково-дослідних організацій та інженерно-технічних працівників м. Вінниці та області «Залежність величини шару нанесеного покриття від способу відновлення» 21.03.13 р;[32]



- отримано позитивне рішення на деклараційний патент на корисну модель.[33]

Публікації. Основні положення і результати магістерської кваліфікаційної роботи викладена 2 роботах та публікації, отримане рішення про деклараційний патент на корисну модель.
Каталог: portal -> static
static -> Пояснювальна записка до магістерської кваліфікаційної роботи магістр (освітньо-кваліфікаційний рівень) на тему
static -> Пояснювальна записка до бакалаврської дипломної роботи за напрямом підготовки
static -> Реферат abstract вступ 1 загальна характеристика авіаційної промисловості
static -> «Характеристика інформаційних технологій на прикладі системи комп'ютерної алгебри Mathcad»
static -> «Характеристика інформаційних технологій на прикладі електричнoго програмного забезпечення see electrical Expert»
static -> «Використання сучасних комп’ютерних технологій для розрахунку систем освітлення приміщень»
static -> Оптимізація структури і потужності зони поточного ремонту пасажирських автомобільних підприємств
static -> «Характеристика інформаційних технологій на прикладі програм и для роботи з електронними таблицями Microsoft Excel»
static -> Характеристика мікропроцесорного пристрою І автоматики rej 515 Призначення
static -> Реферат об’єкт досліджень видобування мінеральних вод. Мета роботи дослідити екологічний вплив видобування мінеральних вод

Скачати 217.98 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка