Маршрут

обработки

Элементы

припуска, мкм

Расч

при-пус-ка

2Z_{b min},

мкм

Рас-т

размера

До-пуск

d, мкм

Размеры

загот. мм

Пред знач

При-пус-ка

Rz_i-1

T_i-1

r_i-1

e_i

max

min

Zmax

Zmin

заготовка

-

-

-

-

-

8,192

360

8,56

8,2

-

-

Tочение.

25

25

-

-

100

8,092

90

8,19

8,1

0,37

0,1

Предв.

шлифова-

ние.

10

20

-

-

60

8,032

36

8,076

8,04

0,114

0,06

Шлифование

5

-

-

-

10

8

22

8,022

8

0,054

0,04

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку поршневого кольца.

Операция 005. Токарно – винторезная.

Установ А. Переход 1. Подрезка торца.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 40/1,04*530 = 0,07 мин;

           Переход 2. Растачивание отверстия.

t – глубина резания, мм, в расчет берется максимальная;

t = 2,35 мм;

S – подача, мм/об, назначается из [4] стр. 268-271;

S = 0,78 мм/об;

V – скорость резания, об/мин, можно назначить из [4] стр. 268-271 или рассчитать

V = (Cv/T^m*t^x*S^y )*Kмv*Kпv*Kиv,

где Cv – коэффициент, [4] стр. 270, табл. 17;

m, x, y – показатели степени, [4] стр. 270, табл. 17;

Т – стойкость инструмента, мин.;

Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, [4]  стр. 261-265, табл. 1-4, для серого чугуна Kмv = (190/НВ)^nv,

где n_v – показатель степени, [4] стр. 261-265, табл. 2;

Kпv – коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки, [4] стр. 261-265, табл. 5;

Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, [4] стр. 261-265, табл. 6;

НВ – фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал.

     Тогда

V = (243/60^0,2*2,35^0,15*0,1^0,4)*(190/269)^1,25*0,8*1,15 = 140,4 м/мин

n – частота вращения шпинделя, об/мин, рассчитывается по формуле:

n = 1000*V/p*D, где D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

n = 1000*140,4/3,14*260 = 172 об/мин., берем n = 160 об/мин.;

tо – основное время на переход, мин.

tо = L/n*S, где L – путь инструмента в направлении подачи, мм

tо = 42/160*0,78 = 0,34 мин.

t_ш-к – штучно-калькуляционное время, мин.

t_ш-к = (t₀+t_в)*(1+(a+b+g)/100)+t_n3, где

to – основное время;

t_в – вспомогательное время [3];

 a,b,g - коэффициенты, определяющие соответственно время технического обслуживания, организационного обслуживания и время перерывов в работе. Значения берем по нормативам, 1 + (a+b+g)/100 = 1,09;

t_n3 – подготовительно-заключительное время, мин., значения берем по нормативам [3].

t_ш-к =(0,07 + 0,34 + 1,75 + 0,8 + 2,8*1,15 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,02 мин., на одно кольцо – 0,8 мин.

Операция 010. Токарно-винторезная.

Переход 1. Черновое точение.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 130/1,04*530 = 0,2 мин;

Переход 2. Черновое растачивание.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 100/1,04*530 = 0,18 мин;

t_ш-к =(0,2 + 0,18 + 1,75 + 0,8 + 2,8*1,15 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,6 мин. на 10 деталей, тогда на одно кольцо – 0,86 мин.

     Операция 015. Токарно-винторезная.

Чистовое точение и растачивание.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 100/1,04*530 = 0,18 мин.;

t_ш-к = (0,18 + 1,75 + 0,8 + 3,22 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,4 мин., на одно кольцо – 0,84 мин.

     Операция 020. Токарно-винторезная.

Переход 1. Прорезка фасок.

t = 1 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*150 = 637 об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = 3/1,04*690 = 0,004 мин;

Переход 2. Отрезка.

to = 14/1,04*690 = 0,02 мин;

t_ш-к = (0,004 + 0,02 + 5,85)*1,09 + 1,8 = 8,2 мин., на одно кольцо – 0,82 мин.

     Операция 025.Плоско-шлифовальная.

Установ А, Б. Предварительное шлифование торцев.

t= 0,57 мм;

V_заг= 35 м/мин;

v_кр= 35 м/с;

S_м= 0,63*1,3*1,2 = 0,98 мм/мин.;

tвых = 0,2 мин.;

авых = 0,07 мм;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

t₀= ((0,05 +(0,57 – 0,07)/0,98)*57 + 0,2 = 32,2 мин.

t= 0,57 мм;

V_заг= 35 м/мин;

v_кр= 35 м/с;

S_м = 0,98 мм/мин;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

t₀= ((0,05 +(0,57 – 0,07)/0,98)*57 + 0,2 = 32,2 мин.

t_ш-к = (32,2*2 + 1 + 1 + 0,19)*1,09 + 1,45 + 1,6 = 75,6 мин.; на столе устанавливаются сразу 5 колец, тогда на обработку каждого требуется 15,1 мин.

     Операция 030. Вертикально-фрезерная.

Фрезерование паза.

t = 10 мм;

S = 0.025 мм/зуб.;

S₀ = 0.2 мм/об.;

V = 200 м/мин;

n = 1000v/pD_фр. = 1000*200/3,14*80 = 796мм/об;

t₀ = 128/S₀*n = 128/0.2*800 = 0,8 мин.;

t_ш.-к = (0,8 + 0,4 + 0,2 + 0,75)*1,09 + 0,3 + 1,4 = 4,04 мин.

     Операция 035. Кругло-шлифовальная.

Чистовое шлифование.

t= 0,57 мм;

S_поп= 0,01 мм/дв.х.;

V_заг= 20 м/мин;

v_кр= 35 м/с;

S_м = 0,845 мм/мин;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

tвых = 0,17 мин;

авых = 0,035 мм;

t₀= (1,3*(0,285 – 0,035)/0,845)*57 + 0,17 = 7,6 мин.

t_ш-к = (7,6 + 4,3 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 0,5 + 1,6 = 22,1 мин., тогда на одно кольцо – 2,21 мин.

     Операция 040. Плоско-шлифовальная.

Установ А, Б. Окончательное шлифование торцев.

t= 0,27 мм;

S_поп= 0,01 мм/дв.х.;

V_заг= 35 м/мин;

v_кр= 35 м/с;

tвых = 0,2 мин.;

авых = 0,07 мм;

S_м = 0,98 мм/мин.;

n_д=1000*20/(3,14*300) = 21,2об/мин;

i = 0,27/0,01=27 дв.х.;

t₀= ((0,05 +(0,27 – 0,07)/0,98)*27 + 0,2 = 7,06 мин.;

t= 0,27 мм;

S_поп= 0,01 мм/дв.х.;

V_заг= 35 м/мин;

v_кр= 35 м/с;

S_пр= 0,98 мм/мин;

i = 0,27/0,01=27 дв.х.;

t₀= ((0,05 +(0,27 – 0,07)/0,98)*27 + 0,2 = 7,06 мин.;

t_ш-к = (7,06*2 + 1 + 1 + 0,19)*1,09 + 0,7 + 1,6 = 20,1 мин., тогда на одно кольцо – 4 мин.

Маршрут восстановления коленчатого вала.

Коленчатый вал – одна из наиболее нагруженных деталей поршневого компрессора. Во время работы вал испытывает переменные динамические нагрузки, поэтому он должен быть достаточно жестким, чтобы под действием рабочих нагрузок обеспечить необходимую точность движения перемещающихся частей, обладать высоким сопротивлением усталости. Поверхности трения коленчатого вала должны иметь высокую износостойкость.

     Основными рабочими поверхностями коленчатого вала являются поверхности коренных и шатунных шеек. Изнашивание усиливается вследствии повышенных механических скоростных нагрузок, а также наличия агрессивных сред.

     Непосредственно перед разборкой и ремонтом коленчатого вала, если позволяют условия, проводят проверку состояния коленчатого вала в компрессоре. С помощью щупов проверяют зазоры в соединении вала с коренными подшипниками и в соединении шатунных шеек с шатуном. Проверяют также положение оси вала по расхождению щек. Такая проверка характеризует взаимный износ сопрягаемых поверхностей коленчатого вала, подшипников, шатуна.

     Демонтированные, поступившие в ремонт коленчатые валы полностью разбирают. Подшипники выпрессовывают, снимают заглушки смазочных каналов. Коленчатый вал очищают от грязи, прочищают и продувают смазочные каналы. Затем вал промывают в ванне, заполненной керосином или моющим раствором, промывают горячей и холодной водой, обдувают сжатым воздухом и окончательно высушивают, протирая сухой хлопчатобумажной ветошью.

Контроль и выявление дефектов.

отклонение

Допуск, мм, при диаметре вала, мм

5-100

100-200

200-300

300-400

Овальность и конуснообразность шейки:

коренной

шатунной

Биение шеек:

после изготовления или ремонта вала

при эксплуатации

0,15

0,15

0,02

0,06

0,20

0,22

0,03

0,09

0,25

0,30

0,035

0,15

0,30

0,35

0,04

0,20

Средства измерений – универсальные.

Технология восстановления дискового поршня.

     Поршни компрессров в процессе эксплуатации подвержены действию значительных динамических нагрузок. Наибольшему износу подвергаются внешние (в тонкой части) поверхности порня, поверхности канавок под поршневые кольца и отверсти под поршневые пальцы. Результатом изнашивания этих поверхностей является уменьшение диаметра поршня, увеличение ширины канавок и диаметра отверстия под поршневой палец. На ускоренное изнашивание поршня влияет также перекос поршня в цилиндре, вследствии большой конусообразности шатунных шеек коленчатого вала и отверстий, образованных вкладышами подшипников скольжения. В результате уменьшения диаметра поршня и увеличения диаметра гильзы вследствии износа обеих деталей увеличивается зазор между поршнем и гильзой. Это вызывает стук и повышение температуры компрессора.

     У поршней горизонтально-крейцкопфных компрессоров интенсивному изнашиванию подвергается рабочая поверхность баббитовых поясков дискового поршня, в результате чего нарушается соостность штока поршня, сальника и крейцкопфа. Для восстановления соостности на рабочей поверхности поршня протачивают две канавки типа ласточкиного хвоста, которые подвергают лужению, а затем заливают баббитом. Технологическими базами служат прежние поверхности. Приспособление для кокильной заливки представляет собой стальную форму, охватывающую поршень на дуге, соответствующей размеру канавки. Форма снабжена литниками и закрепляется с помощью охватывающей поршень стальной лентой и стяжных болтов. Жидки баббит подается вручную из ковша. Эту операцию осуществляют на специально переоборудованном токарно-винторезном станке.

     Баббитовую заливку поясков обрабатывают точением (предварительно), после чего баббит уплотняют обкатыванием роликом и затем обтачивают начисто до требуемого размера.

     Средства измерения – универсальные.

Выбор и обоснование контрольно-измерительных средств.

     При выборе контрольно-измерительных средств в ремонтном производстве следует решать две задачи:

-   обнаружение дефектов в деталях и узлах компрессоров;

-   измерения во время технологического процесса восстановления деталей и узлов.

Обмером с помощью измерительного инструмента завершают, как правило, визуальный контроль деталей после разборки и мойки. Измерения позволяют определить износ тех или иных рабочих поверхностей, отклонения элементов детали от правильной геометрической формы как в продольном (конусообразность, бочкообразность и т. д.), так и в поперечном (овальность, огранка и т. д.) сечениях детали. При обмере деталей используют стандартный мерительный инструмент универсального назначения (штангенциркули, микрометры, микрометрические нутромеры и т. д.). отклонение формы деталей типа тал вращения в поперечных сечениях определяют с помощью кругломеров (например, мод. 256, 289, 290). Метод обмера чаще всего применяют при определении дефектов цилинров, цилиндровых втулок, поршней, поршневых колец,поршневых штоков и пальцев, коленчатых валов, роторов, коренных и шатунных подшипников, крейцкопфов и параллелей.

     При измерениях во время технологического процесса восстановления деталей компрессора используются также стандартный мерительный инструмент универсального назначения.

Инструмент

Пределы измерения,

мм

Цена деления,

мм

Предельные погрешности измерения,

мм

Область применения

Щупы

4, толщина

0,03-0,05

50, толщина

0,03-0,1

100, толщина

0,03-0,03

200, толщина

0,05-1,0

-

-

-

-

0,01

Для определения зазоров между шейкой вала и подшипником.

Приспособление для замера расхождения щек коленчатого вала

Изготавливается для каждого вала по расстоянию между щек

-

0,01

Для определения относительного изменения расстояния между щеками коленчатого вала.

Микрометр легкого типа

0 -25

0,01

0,01

Для измерения толщины свинцового оттиска, толщины поршневых колец.

Микрометры тяжелого типа

10 –50

50 –80

80 – 120

120 – 180

180 – 260

260 – 360

0,01

0,008

0,009

0,010

0,012

0,015

0,020

Для обмера коренных и шатунных шеек коленчатого вала, диаметров гильз, поршневых колец, поршней

Штангенцир-кули с нониусом

125, 150, 300, 400, 500

Величина отсчета по нониусу:

0,1; 0,05; 0,02

0,02-0,1

Для измерения длины деталей, определения размеров канавок

Индикатор часового типа

0-3

0-5

0-10

0,01

-

Для определени биения коренных шеек вала, осевого и радиального биения торцев

Линейки лекальные:

с односторон-ним скосом;

с двусторон-

ним скосом

Длина:

75

125

175

225

300

-

0,06-0,1 на 1м длины

Для проверки деталей на просвет

Нутромеры

50

100

200

300

-

0,01

Для контроля и измерения внутренних диаметров гильз

Проектирование цеха. [8]

Исходные данные:

Тип производства – мелкосерийный.

Режим работы – односменный.

Годовой фонд работы

                     оборудования – 2000 часов,

                      рабочих – 1860 часов.

Расчет станкоемкости.

Удельную станкоемкость изделия можно определить из следующей зависимости:

Т_уд = К_м*(Т – Т_руч), где

Т – трудоемкость 1 т изделия, н-ч/т, Т = 57,9 н-ч/т, по данным завода “Борец “;

К_м – среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим;

Т_руч – трудоемкость ручных операций, Т_руч = (0,03-0,08)*Т = 0,05*57,9 = 2,895 н-ч/т.

Тогда

Т_уд = 2*(57,9 – 2,9) = 110 ст.ч/т.

Станкоемкость годового выпуска определяем по формуле:

Т = Q₀*Т_уд, где

Q₀ – годовой выпуск деталей в [т];

Т_уд – удельная станкоемкость обработки 1 т. деталей [ст. час/т].

Т = 850*110 = 93500 ст. час.

Определение количества основного оборудования.

 С_{п общ.} = Т/(Ф₀*К_{3 ср}), где

С_{п общ.} – принятое общее число единиц оборудования цеха без указания наименования;

К_{3 ср} – средний коэффициент загрузки оборудования по цеху при односменной работе. Для мелкосерийного производства К_{3 ср} = 0,85;

Ф₀ – эффективный годовой фонд времени работы оборудования, Ф₀ = 2000 ч. [8], табл. 7.1.

С_{п общ.}= 93500/(2000*0,85) = 55 ст.

Распределение общего количества станков по группам:

1. Токарные станки – 30%:

C_Т = 55*0,3 = 17 ст.

2. Расточные станки - 5%:

   С_р = 55*0,05 = 4 ст;

3. Фрезерные станки - 8%:

С_пр = 55*0,08 = 5 ст;

4. Вертикально-сверлильные станки - 2%,

С_в-с = 55*0,06 = 4 ст;

5. Шлифовальные станки – 30%,

С_ш = 55*0,3 = 17 ст.

Всего С_{п общ} = 47 станков.

Расчет количества станков для участка механической обработки ремонтного цеха.

Суммарная приведенная программа:

-   гильзы 4060 шт/год;

-   поршневые кольца 4060 шт/год;

-   поршни 2030 шт/год;

-   коленчатый вал 1015 шт/год.

Всего: 11165 шт/год.

Годовая станкоемкость Т_отр= Sⁿ_i=1S^m_j=1t_ш-кijN_i/60, где

m – число операций обработки i-ой детали на станке;

n – число разных деталей, обрабатываемых на данном станке;

N_i – годовая программа выпуска i-х деталей.

С^’_р = Т_сS/Ф₀ ; С_пр – округляется до целого в большую сторону, станков.

К_з = С^’_р/С_пр  - коэффициент загрузки, табл. 7.6.

1) Токарно-винторезные станки.

Т_т-в = [26,2*4060 + 9,64*2030 + 68,3*1015 +(0,8 + 0,86 + 0,84 + 0,82)*4060]/60 = 3477,73 ст.час;

С^’_р= 3477,73/2000 = 1,74; С_пр = 2; к_з = 0,87;

2) Вертикально-расточные станки.

  Т_т-в = (38,1 + 17 + 43,1)*4060/60 = 6645 ст.час;

 С^’_р   = 6645/2000 = 3,27; С_пр = 4; к_з = 0,82;

3) Вертикально-сверлильные станки.

Т_в-с = 15,4*4060/60 = 1042 ст.час;

С^’_р = 1042/2000 = 0,51; С_р = 1 ст; к_з = 0,51;

4) Плоскошлифовальные станки.

 Т_в-с = (15,1 + 4)*4060/60 = 1292 ст.час;

С^’_р = 1292/2000 = 0,65; С_р = 1 ст; к_з = 0,65;

5) Вертикально-фрезерные станки.

Т_в-ф = 4,04*4060/60 = 273,4 ст.час;

С^’_р = 273,4/2000 = 0,14; С_р = 1 ст; к_з = 0,14;

6) Круглошлифовальные станки.

Т_к-ш = (14,7*4060 + 2,21*4060)/60 = 1144,2 ст.час;

С^’_р = 1144,2/2000 = 0,57; С_р = 1 ст; к_з = 0,57;

7) Хонинговальные станки.

Т_в-ф = 14,6*4060/60 = 988 ст.час;

С^’_р = 988/2000 = 0,5; С_р = 1 ст; к_з = 0,5.

8) Горизонтально-расточные станки.

Т_в-ф = 18,9*4060/60 = 1279 ст.час;

С^’_р = 1279/2000 = 0,64; С_р = 1 ст; к_з = 0,64.

Определение числа производственных рабочих.

Расчет производим по общей трудоемкости механической обработки приведенной годовой программы.

Р_ст = Т/(Ф_р*к_м), где

к_м – коэффициент многостаночного обслуживания в мелкосерийном производстве к_м = 1,1;

Ф_р  - эффективный годовой фонд времени рабочего, равный 1860 ч. (стр. 561).

Р_ст = 93500/(1860*1,1) = 46 чел.

Определение числа вспомогательных рабочих.

Р_всп = Р_ст*0,25 = 46*0,25 = 12 чел.;

Потребное количество ИТР.

Р_итр = (Р_ст+Р_всп)*0,09 = (46 +12)*0,09 = 6 чел.;

Потребное число МОП.

Р_моп = (Р_ст+Р_всп)*0,02 = 58*0,02 = 2 чел.;

Потребное число служащих.

Р_сл = (Р_ст+Р_всп)*0,09 = 58*0,09 = 6 чел.

Расчет площади цеха.

Общая площадь цеха составляет S_общ = 2200 + 440 + 4018 = 6658 м².

Производственная площадь.

S_пр = S_уд.пр.*Сп общ, где

S_уд.пр. – удельная производственная площадь,приходящаяся на один станок S_уд.пр. = 40 м²/станок;

S_пр = 40*55 = 2200 м²

Выбираем для проектирования производственных зданий

-   размер секций 72 144 м,

-   с сеткой колонн 18 12 м,

-   при высоте пролетов для бескрановых секций 7.2 м,

-   шаг колонн t = 12 м,

-   ширина проезда 4,5 – 5,5 м.

Площадь основных секций составляет 10368 м².

Количество пролетов N = S_пр /L_уд*L,

где L_уд  - 35 – 50 м, берем 50 м; L – ширина пролета 18 м,

тогда N = 2200/50*18 = 2,4.

Вспомогательная площадь.

Вспомогательная площадь составляет 15 –20 % от S_пр , тогда S_всп = 0,2*2200 = 440 м².

Расчет числа заточных станков.

С_з = С*П/100, где

С_з – число заточных станков;

П – процент заточных станков от общего числа станков, обслуживаемых заточными станками общего назначения (стр. 592).

С_з = 47*5/100 = 3 ст.

Площадь заточного отделения:

S_зат = С_з*S_уд.з. , где

С_уд.з. – удельная площадь, приходящаяся на 1 заточной станок (стр. 592).

S_уд = 10 м²/ст;

S_зат = 10*3 = 30 м².

Количество рабочих заточников.

Р_зат = С_зат*Ф_с*к_з.ср./(Ф_р*к_м), где

С_зат – число станков заточного отделения;

Ф_с – действительный годовой фонд станка;

к_з.ср. – средний коэффициент загрузки станков;

Ф_р – действительный годовой фонд времени рабочего;

к_м – коэффициент многостаночного обслуживания.

Р_зат = 4*4015*0,65/(1860*1,05) = 4 чел.

Расчет числа оборудования отделения ремонта и оснастки.

С^'_р = 3 ст. (по нормам)

Вспомогательное оборудование.

С_всп = 3 ст. (по нормам)

Общее число оборудования отделения.

С_р = 3+3 = 6 ст.

Расчет площади отделения ремонта инструмента и оснастки.

S_и = S_уд*С_р , где

S_уд – удельная площадь, приходящаяся на один станок (стр. 592).

S_и = 22*6 = 132 м².

Число рабочих станочников отделения.

Р_р = С_р*Ф₀*к_з.ср./(1860*1,05) = 6*2000*0,65/(1860*1,05) = 5 чел.

Потребное число слесарей.

Р_сл = Р_р*0,45 = 5*0,45 = 3 чел;

Расчет площади комплексной кладовой.

S_кл = S_пл.уд.*S_общ , где

S_пл.уд. – удельная площадь на один станок.

S_кл = 2,6*36 = 104 м².

Расчет числа контролеров.

Принимаем 5 % от числа станочников.

Р_к = Р_ст*0,05 = 62*0,05 = 3 чел.

Площадь контрольного отделения:

S_к = S_уд*Р_к*к_р.о. , здесь

S_уд – удельная площадь на одного человека;

Р_к – количество контролеров;

К_р.о. – коэффициент на расположение оборудования, инвентаря и проходов.

S_к = 6*3*1,75 = 30 м².

Определение числа электриков.

Рэл = С_общ*0,045 = 47*0,045 = 2 чел.

Расчет сборочного участка.

Необходимое число рабочих мест сборки определяют по формуле:

М_сб = Т_сб*N/60*Ф_р.м*Р, где

Т_сб - трудоемкость сборки изделия, мин;

Ф_р.м  - эффективный годовой фонд рабочего места сборки 2050 [8] табл. 7.1, ч.; Р – численность рабочих на одном рабочем месте – 3 чел., т. к. изделие крупногабаритное, что позволяет осуществлеть сборку с нескольких сторон.

Т_сб = Т_уз + Т_сл-пр + Т_общ, где

Т_уз - трудоемкость узловой сборки, в мелкосерийном производстве составляет 10-15 % от общей трудоемкости сборочных работ [8];

Т_сл-пр – трудоемкость слесарно-пригоночных работ, 20-25 % [8].

Т_сб – составляет 20 % от общей трудоемкости изделия (по данным завода “Борец”), тогда

Т_сб = 310,2*0,2 = 62,04 н-ч.

Из них:

-   мест для узловой сборки – 3;

-   мест для слесарно-пригоночных работ – 4;

-   мест для общей сборки – 14.

Требуются также места для испытаний – 3, места для мойки и сушки – 3, места для покраски – 1.

Общее количество сборочных мест – 28 мест.

Численность сборщиков вычисляют по формуле:

Р_сб = М_сб*Ф_р.м*К_з*П/Ф_р, где

П – плотность работы, среднее число рабочих, одновременно работающих на 1 рабочем месте – 3 чел.; Кз для сборки принимают 0,8 [8] стр 564.

Тогда

Рсб = 28*2050*0,8*3/1860 = 74 чел.

В условиях мелкосерийного производства использование наладчиков на универсальном оборудовании не рекомендуется. Здесь, как правило, рабочие имеют высокую квалификацию и наладку универсального оборудования осуществляют сами.

Численность ИТР – 7-12 % от числа производственных рабочих:

Р_итр = 74*0,1 = 8 чел.

Площадь сборочного участка.

S_сб = S_уд*М_сб, где

S_уд – удельная площадь, приходящаяся на единицу сборочного оборудования, м², [6] стр. 224.

S_сб = 22*3 + 22*4 + 30*14 + 30*3 + 30*3 + 30*1 = 4018 м² .

Количество пролетов N = S_пр /L_уд*L,

где L_уд  - 35 – 50 м, берем 50 м; L – ширина пролета 18 м,

тогда N = 4018/50*18 = 4,5.

Расчет складского хозяйства.

А) Площадь склада.

S_ск = m_S*t/(Д*q*к_и), где

m_S - масса заготовок, проходящих через цех в течении года, т; t – нормативный запас хранения грузов на складе, календарные дни; q – средняя грузонапряженность площади склада, т/м²; Д – число календарных дней в году.

m_S = Q/к_исп, где

к_исп – коэффициент использования металла к_исп = 0,75.

S_ск = 909,44*20/(260*0,8*0,35) = 250 м²;

Z_тк = (Q_к/С_тк)*i_к, где

Q_к = m_S*t/365 = 909,44/365 = 2,5 т;

С_тк – средняя вместимость груза в тару выбранного типа; iк – число поступлений груза к-группы на склад.

Стк – определяют по максимальной грузоподъемности gк max тары выбранного типа с учетом среднего значения коэффициента использования тары по грузопдъемности К_тк = 0,2…0,85.

С_тк = 4,2*0,3 = 1,26

Z_тк = (2,5/1,26)*7 = 14

Z_ст = 2*14/1 = 28 секций.

Б) Склад готовых деталей.

S_{г.д .}= Q₀*t/(260*q*к_и), где

к_и – коэффициент использования площади склада.

S_г.д. = 341*20/(260*1*0,4) = 66 м²;

В) Склад запасных частей.

Потребность цеха состоит в том, чтобы склад запасных частей для компрессорного производства имел возможность складировать 20¸25 % годовой программы выпуска [т].

Срок хранения запчастей ~2 мес.

S_зап = Q₀*0,2*t/(260*q*к_з);

S_зап = 341*0,2*60/(260*0,6*0,4) = 66 м².

Отделение для приготовления СОЖ.

S_сож = 0,04*S_пр = 0,04*2200 = 88 м².

Годовой расход охлаждающих жидкостей.

Q_охл = q_ох*С_п*253/1000, т/год, где

q_ох – расход охлаждающей жидкости на один станок в сутки, кг;

С_п – количество станков; 253 – число рабочих дней в году.

Q_ох = 2,5*47*253/1000 = 29,7 т/год.

Годовой расход масел для смазки оборудования.

Q_м = q_м*С_п*253/1000 т/год, где

q_м – расход масла на один станок в сутки, кг;

С_п – количество станков.

Q_м = 0,44*47*253/1000 = 5,2 т/год.

Определение площадей дополнительных отделений.

Кроме указанных отделений, в цехе предусмотрены дополнительные отделения, которые удовлетворяют потребностям цеха.

К ним относятся:

1. Термическое отделение.

        S_терм = 270 м²;

2. Помещение для зарядки электрокар.

        S_эк = 80 м²;

3. Центральная ремонтная база.

        S_эл-рем = 216м²;

Есть  отделение для сбора, переработки и брикетирования стружки.В цеху предусмотрены места для контейнеров под отходы.

Административные помещения.

Кабинет начальника цеха         S_н = 15 м²;

Кабинет зам. начальника цеха    S_з.н. = 12 м²;

Кабинет секретаря               S_н = 8 м²;

Тех. бюро цеха                 S_т.б. = 20 м²;

Бытовые помещения цеха находятся в следующем корпусе, т. к. предусмотрен централизованный бытовой блок.

Общественные организации цеха.

В цехе следует предусмотреть комнаты отдыха.

S_об = S_об.уд.*Р_сл*0,6 , где

S_об.уд. – удельная площадь зала совещаний, вместимостью до 100 человек, приходящаяся на одного человека.

S_{об.уд .}= 1,2 м²/чел;

S_об = 1,2*114*0,6 = 82 м².

Санузел цеха удовлетворяет потребностям S_с.у. = 50м².

Транспортные средства цеха.

В МСЦ для перемещения грузов предусмотрены подвесные кран-балки в количестве 8 штук, грузоподъемностью 2т, 3т и 1т.

Технология сборки типовых узлов поршневого компрессора.

Характеристика технологических процессов сборки компрессоров.

     При ремонте компрессоров сначала следует осуществить разборку компрессора, затем непосредственно ремонт его деталей и узлов. Потом снова собрать, сначала отдельные узлы компрессора, потом весь компрессор. Поэтому если знать технологический процесс сборки компрессора, то разборка осуществляется просто в обратном порядке.

     Технологический процесс сборки имеет ряд особенностей:

-   этот процесс является завершающим и поэтому наиболее ответственный. Надежность компрессора, его важнейшие параметры – производительность, экономичность и др. в значительной степени определяются уровнем технологии и качеством сборки. В процессе сборки выявляются многие дефекты предшествующих технологических процессов, а также технологичность конструкции изделия. Отступления от требований технологии сборки, предусмотренных соответствующей документацией, могут быть причиной выхода компрессоров из строя при испытаниях и эксплуатации.

-   Процесс сборки компрессора отличается сложностью. Сопутствующие сборке физические явления (деформация деталей, контактные напряжения и др.) сложны, что затрудняет расчет точноти сборки. Рабочие движения отличаются настолько большим могообразием, что воспроизведение их в автоматических сборочных системах затруднено, а подчас и невозможно. Главным образом этим объясняется низкий уровень механизации и автоматизации сборочных работ.

-   Процесс сборки характеризуется высокой трудоемкостью. В общем случае технологические процессы сборки компрессоров, а также их отдельных узлов можно разделить на следующие, последовательно выполняемые этапы: предварительная сборка, промежуточная, узловая,общая сборка изделия.

     В единичном и мелкосерийном производствах, при непоточной сборке, изделие собирают на одном рабочем месте (участке) один или несколько рабочих. Это связано со спецификой отрасли, а именно, выпуском крупногабаритных изделий, большой номенклатурой и малой серийностью выпуска.

     Технологические процессы сборки, используемые в компрессоростроении, характеризуются исключительно большим разнообразием технологических приемов и операций. При сборке компрессоров используются широко известные способы образования подвижных и неподвижных разъемных соединений – сборка резьбовых соединений (болт-гайка; крепление деталей с помощью шпилек и гаек; крепление деталей винтами и болтами); сборка шпоночных соединений; стопорение резьбовых соединений с помощью контр-гаек, шплинтов и т. п.

     Используются соединения деталей с гарантированным натягом, например, при установке коренных подшипников на коленчатый вал. Применяются сварка и пайка.

     Кроме процессов и способов сборки общемашиностроительного характера, в компрессоростроении используются специфические способы выполнения сборки и контроля. Так, при сборке узлов коленчатого вала применяют операции статической и динамической балансировки. По условиям сбалансированности узлов коленчатых валов в процессе работы осуществляют подборку шатунно-поршневых групп компрессоров по массе. Проводят испытания блок-картеров на прочность и блок-картеров и компрессоров на плотность и герметичность путем выдержки под давлением. Большое внимание уделяется обкатке компрессоров после сборки.

Технические требования к сборке коленчатого вала.

Сложность условий работы коленчатого вала определяет технические требования, предъявляемые, к его сборке:

1. обеспечение легкости и плавности вращения вала; отсутствие заеданий; это требование является общего характера, предъявляемым к узлам вращения, однако в данном случае его выполнение особенно важно, так как оно гарантирует отсутствие нарушений цикличности рабочих процессов машины. Технологически требование обеспечивается высокой точностью посадочных поверхностей (коренных шеек) вала, на которых устанавливаются роликовые подшипники – для установки подшипников используются поля допусков k6, m6 (ГОСТ 25347-82).

2. Биение конца коленчатого вала после сборки не должно превышать 0,05 мм; невыполнение данного требования ухудшает условия работы подшипников, уменьшает их долговечность.

3. Точность зубчатого зацепления регламентируется предельным отклонением межосевого расстояния зубчатой передачи – не более ± 0,1 мм.

4. Основное требование – требование статической или динамической сбалансированности вала. Требование сбалансированности вала обусловлено стремлением ликвидироватьдинамические нагрузки на опры и вибрации в процессе работы компрессора. Наличие несбалансированных вращающихся масс при высокой частоте вращения может привести к выходу из строя не только опор вала, но и всего компрессора.

Технологическая схема сборки коленчатого вала.

Общая сборка поршневых компрессоров.

     Общая сборка поршневых компрессоров проводится на специальных участках общей сборки, реже – в специальных цехах, куда поступают все комплектующие детали и сборочные единицы.

     Все детали и сборочные единицы, поступающие на сборку, должны быть изготовлены в соответствии с рабочими чертежами, промыты, испытаны согласно требованиям технических условий, приняты контролерами ОТК и иметь клеймо.

     Перед сборкой все сборочные единицы и детали необходимо расконсервировать, промыть в содовом растворе или керосине, протереть хлопчатобумажной салфеткой или обдуть сжатым воздухом для просушки.

     Трущиеся детали и поверхности смазывают маслом ХА-23 или ХА-30 (ГОСТ 5546-66). Резиновые прокладки смазывают пластинчатой смазкой ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74). Все паронитовые прокладки перед установкой выдерживают в сыром глицерине (ГОСТ 6823-77) не менее 2 ч.

     При сборке все крепежные детали, имеющие стопорные шайбы, должны быть надежно зафиксированы от проворачивания, кроме шатунных болтов, всасывающих клапанов, которые стопорятся после испытания.

     Ввиду того, что некоторые детали и узлы компрессора имеют значительную массу, например, коленчатый вал в сборе поршневого компрессора 3П имеет массу около 550 кг, а блок-картер – 830 кг, при их транспортировании на сборку и во время сборки используют подъемно-транспортные устройства. Наиболее часто для этого используют кран-балки грузоподъемностью от 2т.

     Коленчатые валы в сборе транспортируют на участок общей сборки с помощью специального приспособления, состоящего из двух петельных стропов (рис.1).

     Транспортирование блок-картера осуществляется с помощью цепной подвески грузоподъемностью 1,4 т.

     Гильзы подаются на общую сборку в таре (рис. 2) с помощью кран-балки грузоподъемностью 3-5 т. В тару гильзы помещаются в двух специальных кассетах, устанавливаемых одна на другую. Обычно в таре транспортируют до 24 гильз.

Оглавление.

Аннотация.

Введение.

Технологическая часть.

Назначение изделия и краткое описание.

Организация ремонтных работ.

Выбор и обоснование метода изготовления заготовки.

     Гильзы.

     Поршневые кольца.

Проектирование технологического процесса обработки гильз.

     1.Основные поверхности и анализ технологичности конструкции

 гильз.

     2.Анализ технических требований.

     3.Выбор технологических баз, маршрута обработки и типа оборудования.

     4.Расчет припусков на механическую обработку гильзы.

     5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку гильзы.

Проектирование технологического процесса обработки поршневых колец.

     1.Основные поверхности и анализ технологичности конструкции

поршневых колец.

     2.Анализ технических требований.

     3.Выбор технологических баз, маршрута обработки и типа оборудования.

     4.Расчет припусков на механическую обработку поршневых колец.

     5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку поршневых колец.

Маршрут восстановления коленчатого вала.

Технология восстановления диского поршня.

Выбор и обоснование контрольно-измерительных средств.

Проектирование цеха.

     Исходные данные.

     Расчет производственной площади цеха.

     Расчет сборочного участка.

     Расчет складского хозяйства.

     Определение площадей дополнительных отделений.

     Транспортные средства цеха.

Технология сборки типовых узлов компрессора.

     Характеристика технологических процессов сборки компрессоров.

     Технологические требования к сборке коленчатого вала.

     Общая сборка поршневых компрессоров.

Конструкторская часть.

      Краткое описание и принцип работы приспособления для

фрезерования замка поршневых колец.

     Расчет основных параметров пневматического привода

приспособления.

     Краткое описание и принцип работы центросместителя.

     Краткое описание и принцип работы стенда для выпрессовки

коленчатого вала.

Ораганизационно-экономическая часть.

Технико-экономическое обоснование проектируемого варианта технологического процесса.

     Определение капитальных вложений на оборудование для

изготовления и ремонта деталей компрессора.

     Расчет себестоимости изготовления и ремонта деталей

компрессора.

     Определение цеховых расходов.

      Технико-экономические показатели цеха.

     Выводы.

Охрана труда и охрана окружающей среды.

Устройства, обеспечивающие охрану труда и окружающей среды

при выполнении технологического процесса.

     Расчет системы механической вентиляции.

     Расчет горизонтального отстойника.

Защита производства в чрезвычайных ситуациях.

Исследовательская часть.

Исследование взаимосвязи изготовления и эксплуатации

компрессоров. На основе анализа затрат на изготовление и

ремонт выбрать метод ремонта.

Выводы.

Описание программы расчета стоимости ремонта изделия.

Алгоритм программы.

Список литературы.

                                                     Начальнику ОМС

                                                     Шорниковой Л. Н.

Служебная записка.

Прошу включить дополнительно в список студентов, свободно владеющих немецким языком, студентку кафедры МТ – 3 Мишинёву Т. В. для участия в стипендиальной программе «Российского Фонда Немецкой Экономики».

     После защиты диплома предпологается учёба на 7-ом году обучения по кафедре МТ – 3.

                                         Зав. каф. МТ – 3

                                         проф. д. т. н. Мухин А. В.

Вступительное слово.

     В условиях интенсификации машиностроительного производства и увеличения удельного веса сложных изделий, особое значение приобретает проблема поддержания их в постоянной эксплутационной готовности, зависящей как от условий изготовления, так технического обслуживания и ремонта.

     Технология производства наряду с обеспечением высокого качества, производительности и низких затрат в производстве изделий, должна обеспечивать такие же показатели и в условиях эксплуатации. Опыт работы изделий показывает, что все этапы жизненного цикла изделия, начиная от разработки конструкций, проектирования технологических процессов, изготовления, технического обслуживания и ремонта, взаимосвязаны. Общая структура взаимосвязи представлена на листе исследований. Входным сигналом системы является поток заказов, который после принятия решений управления, организации поступает на вход подсистемы конструкторской подготовки, в которой осуществляется анализ технологичности изделий  с точки зрения ремонтопригодности. Далее информация поступает в подсистему технологической подготовки. Здесь решаются вопросы анализа имеющихся дефектов, их устранение, расчет затрат на изготовление и ремонт, их сопоставление и выбор вариантов. Выходом подсистемы является конкретное изделие, поступающее в эксплуатацию.

     В связи с тем, что разработка каждого этапа требует больших трудовых затрат, материалов, оборудования, организационных мероприятий, возникает необходимость в их расчетах и их сопоставлениях.

     Особенно актуальным является выявление взаимосвязи изготовления и ремонта, а также целесообразности этих работ. В общем виде эта взаимосвязь представлена на листе исследований, здесь видно, что кривая стоимости ремонта и кривая стоимости изготовления нового изделия с течением времени пересекаются в точке А, что указывает на равенство стоимости работ. Выбор изготовления или ремонта будет зависеть от затрат на эти работы и цены нового изделия. Далее, если затраты на ремонт больше (точка А¢), следует изготавливать изделие. Если затраты на ремонт меньше (точка А¢¢), изделие следует ремонтировать. Если изделие снято с производства, но продолжает эксплуатироваться, его необходимо ремонтировать независимо от затрат.

     Различные технологические процессы восстановления деталей, узлов компрессоров, а также организация ремонтных работ обуславливают их стоимость, что вызывает необходимость их сопостановления и выбора наиболее оптимального и дешевого способа ремонта. Кроме того, стоимость ремонтных работ может оказаться намного выше стоимости изготовления нового компрессора и целесообразность ремонта вообще может оказаться сомнительной. Выбор оптимального варианта ремонта зависит также от того, находятся данные компрессоры в производстве или сняты с производства, но еще эксплуатируются.

      Задачей экономического анализа является сопоставление различных вариантов ремонта и выбор наиболее эффективного. Для компрессоров, не снятых с производства, расчет показателей проводят с целью выбора такого способа ремонта, стоимость которого не превышала бы стоимости изготовления нового компрессора. При ремонте компрессоров, снятых с производства, но находящихся в эксплуатации, особенно актуальна задача проведения ремонта в кратчайшие сроки с минимальными затратами труда и материалов.

     Решение о целесообразности проектируемой технологии ремонта принимается на основе анализа годового экономического эффекта, определяемого сопоставлением суммарных затрат по различным видам ремонта и изготовления изделия. Чтобы сократить время на расчет экономического эффекта и выбор оптимального варианта ремонта была разработана программа, которая позволяет расчитать затраты на тот или иной вариант ремонта деталей и сравнить его с затратами на изготовление новой детали.

     Технологическая часть дипломного проекта представляет собой разработку технологического процесса восстановления деталей компрессора – это коленчатый вал и поршни и техпроцесса изготовления деталей, которые не подлежат ремонту – это гильзы и поршневые кольца.

     Основной причиной дефектов, возникающих в процессе эксплуатации, является потеря работоспособности составных частей компрессора при превышении предельного износа. При длительной работе любой машины даже при нормальных условиях эксплуатации и соблюдении правил технического обслуживания ее составные части изнашиваются. Изнашивание сопряженных деталей является причиной 85% отказов компрессорного оборудования.

     Поэтому в качестве деталей для которых рассматриваются вопросы изготовления и восстановления взяты гильза, поршень, поршневые кольца и коленчатый вал.

     Конструкторская часть проекта представлена разработкой приспособления для фрезерования замка поршневого кольца, центросместителя для обработки шатунных шеек колен вала и гидравлическим стендом для выпрессовки коленчатого вала.

     Целесообразность выбранного варианта технологического процесса подтверждается экономической частью дипломного проекта.

     Также в дипломном проекте рассмотрены вопросы охраны труда и охраны окружающей среды. А также защита производства в чрезвычайных ситуациях.