Проект участка плазменной наплавки дорожной техники

Проект участка плазменной наплавки дорожной техники

Введение

плазменный наплавка дорожный техника

Основной задачей транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы.

Необходимо обеспечить:

1.       Интенсивное развитие самого автомобильного транспорта.

2.       Экономию трудовых, материальных, топливно-энергетических ресурсов при перевозках.

.        Обеспечить транспортный процесс надежно работающим подвижным составом.

Одной из важнейших проблем стоящих перед автотранспортом является повышение эксплуатационной надёжности автомобилей и степени затрат на их содержание.

Задача ремонта состоит в том, чтобы с оптимальными затратами восстановить утраченные автомобилем работоспособность и ресурс до уровня нового или близкого к нему.

Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлено, прежде всего, неравно прочностью их деталей и агрегатов. Следовательно, ремонт автомобилей даже только путем замены некоторых его деталей и агрегатов, имеющих небольшой ресурс, всегда целесообразен и экономически оправдан.

Направление ремонта (задачи):

углубление специализации с целью повышения качества ремонтных работ при наивысшей производительности труда и наиболее полном использовании оборудования.

внедрение прогрессивных технологических процессов ремонта обеспечивающих наряду с повышением качества, сокращение затрат, производственных ресурсов.

повышение технической вооруженности автотранспортного производства путём оснащения его в достаточном количестве прогрессивным оборудованием.

·   внедрение математических методов и вычислительной техники в проектирование, планирование и управление производством.

- широкое применение средств механизации и автоматизации производственных процессов, расширение строительства, улучшение качества дорог.

более широкое применение агрегатного метода ремонта;

1.Расчет трудоемкости

где Ti - трудоемкость работ по каждому из объектов,

Ni - годовая программа по каждому объекту = 800(шт.).

Ti=0,035*268=9,38

2.Расчет количества рабочих

Режим работы ремонтного предприятия определяется в основном количеством рабочих дней в году и количеством смен в сутки. Ремонтные предприятия работают обычно в две смены. Исключения составляют отделения с непрерывным процессом (гальваническое и термическое).

Для небольших предприятий работа разборо-сборочных цехов (участков) допускается в одну смену. Годовой фонд рабочего времени подразделяется на номинальный и действительный.

Номинальный фонд рабочего времени:

Действительный фонд рабочего времени:

где dпр. - количество праздничных дней в году,

tсм - продолжительность рабочей смены, ч.,

tс - сокращение рабочей смены в праздничные дни, ч.,

nпр - количество праздничных дней в году,

dо - число рабочих дней отпуска,

Гн - коэффициент потерь рабочего времени.

Курсовым проектом принимается tсм=8 ч, tс=1 ч, dо=24 дня, Гн=0,97

Номинальный фонд рабочего времени:

Действительный фонд рабочего времени:

Потребное количество рабочих для выполнения заданной программы того или иного вида определяется из выражения:

где Nр - потребное количество рабочих,

Тоб - трудоемкость данного вида работ, чел-час,

Фд - действительный фонд рабочего времени данной специальности, чел-час.,

к - коэффициент выполнения сменного задания, курсовым проектом принимается к=1,1

Курсовым проектом принимается количество рабочих, равное 1.

3.Расчет и подбор оборудования

Расчету подвергается только основное технологическое оборудование. Остальное оборудование не рассчитывается и принимается из условий необходимости согласно технологическому процессу. Из-за специфики работ при капитальном ремонте лесозаготовительных машин расчет оборудования ведется по отделениям и цехам. Необходимое количество оборудования и инвентаря принимается в соответствии с трудоемкостью выполняемых работ на данном типе оборудования и в соответствие с действительным фондом времени оборудования.

где Фоб - действительный годовой фонд времени оборудования, чел-час.

где nс - число рабочих смен, курсовым проектом принимается n=1,

Гоб - коэффициент использования оборудования, учитывающий простои в профилактическом обслуживании и ремонте, принимается Гоб=0,95

Допускается отклонение объема работ на постах на 5-10% в сторону уменьшения, и 3-5% в сторону увеличения.

Выбор рационального способа и технологических приемов наплавки определяется необходимостью получения детали с требуемыми размерами и наплавленного слоя с требуемыми свойствами. При этом должна быть обеспечена максимальная производительность и экономичность процесса.

Технологические приемы и режимы дуговой наплавки зависят от формы и размеров изделий и весьма важны для получения надлежащего качества и состава наплавленного слоя. При этом приходится учитывать разбавление наплавленного металла основным. Такое разбавление необходимо ограничивать. Это может быть достигнуто выбором перекрытия валиков при наплавке каждого (особенно первого) слоя. Так, при наложении 1-го слоя (см.рисунок 6), а без перекрытия (m/b → 1) доля основного металла γ₀ составляет ~0,65, а при перекрытии по ширине m/b = 0,46 эта доля уменьшается до ~0,45. В связи с этим такой метод перекрытия весьма распространен при наплавке. При ручной наплавке m/b примерно 0,35, при автоматической под флюсом проволоками кругового сплошного сечения m/b = 0,4 ... 0,5. Увеличение m/b может привести к неблагоприятной форме выпуклости валика и непровару места перехода от предыдущего валика к последующему. Заметно может быть уменьшено значение m/b при наплавке ленточным электродом или несколькими плавящимися электродами, обеспечивающими в один проход достаточно широкий слой.

Рисунок 6. Влияние шага наплавки на долю основного металла в составе наплавленного слоя: а - шаг m близок к ширине валика b; γ₀ = 0,65; b - шаг m = 0,46 b, γ₀ = 0,45

В связи с тем, что в большом числе случаев наплавленный слой необходимо подвергать механической обработке, наплавка лишнего металла нецелесообразна. Следует стремиться к тому, чтобы припуск на обработку не превышал 1,5 ... 2 мм и после наплавки поверхность была бы достаточно ровной, без значительных наплывов и провалов между валиками.

Для обеспечения такой поверхности необходимо наплавку выполнять на оптимальных режимах с применением соответствующих технологических приемов. Если при ручной на плавке это достигается манипуляциями электродом или горелкой, то при сварке под флюсом рекомендуются определенные соотношения между I_св и U_д (рисунок 7). При этом увеличение напряжения позволяет получать более широкие валики с плавными переходами у границы сплавления, хотя превышение напряжения выше оптимального создает трудности в обеспечении необходимого провара.

Рисунок 7. Напряжение дуги в зависимости от силы сварочного тока при наплавке под флюсом. Заштрихован оптимальный диапазон

Режимы наплавки определяются также размерами и формой наплавляемой детали. Так, при наплавке цилиндрических (и конических) деталей небольшого диаметра по винтовой линии (наиболее распространенная технология) приходится учитывать и возможность стекания ванны, усиливающуюся с увеличением ее длины, что ограничивает выбор режимов по силе тока и напряжению и увеличивающийся разогрев детали, что ограничивает выбор режимов по силе тока и напряжению и увеличивающийся разогрев детали, что повышает γ₀ и изменяет состав наплавки.

Рекомендации по выбору этих параметров режима для автоматической наплавки под флюсом приведены на рисунке 8. При диаметрах наплавляемой поверхности более 500 ... 600 мм эти ограничения становятся несущественными. При диаметрах детали менее 50 мм даже при всех применяемых ограничениях режима (I_св = 100 A; d_э = 1,2 мм; U_д примерно 24 В; смещение электрода с зенита навстречу вращению) получить удовлетворительное формирование валиков практически не удается. При вибродуговой наплавке возможна наплавка деталей с диаметром и менее 50 мм.

При наплавке плоских поверхностей небольшой ширины (например, торцов ножей ножниц блюмингов) приходится ограничивать стекание шлака и металла в процессе наплавки дополнительными устройствами, хотя иногда этого удается избежать подбором режима (уменьшением I_св и U_д и увеличением V_св).

Рисунок 8. Оптимальные диапазоны силы сварочного тока I (а) и скорости перемещения дуги V_д (б) при наплавке под флюсом тел вращения по винтовой линии в зависимости от диаметра наплавляемого изделия:

При наплавке больших плоских поверхностей, когда повышение производительности наплавочной операции становится весьма важным, наиболее целесообразно использование многоэлектродных автоматов или ленточных электродов. В частности, эти способы благоприятны для уменьшения деформаций наплавляемой детали, особенно при ее небольшой толщине.

При применении одноэлектродной наплавки целесообразно зигзагообразное перемещение электрода (рисунок 9). При этом амплитуда поступательно-возвратных движений до 400 мм (в зависимости от режима) позволяет избежать операции удаления шлака перед подходом дуги. Необходимость удаления шлака в ряде случаев ограничивает производительность наплавки, наличие шлака к моменту подхода дуги может отрицательно сказаться на формировании поверхности наплавляемого слоя и его качестве.

Рисунок 9. Наплавка плоской поверхности зигзагообразным движением электрода

Детали со сложным профилем наплавляемой поверхности, как правило, требуют применения ручной дуговой наплавки, иногда полуавтоматической и реже автоматической при наличии дополнительных устройств или специальных манипуляторов, позволяющих по ходу выполнения наплавки поворачивать и наклонять изделие в положение, допускающее надежное выполнение наплавки на высоких режимах. Полуавтоматическую наплавку выполняют в углекислом газе. При этом допускается отклонение наплавляемой плоскости от нижнего положения в значительно большей степени, чем при автоматической наплавке под флюсом.

При наплавке меди и некоторых марок бронз на сталь, а также хромо-никелевых сталей на углеродистые и низколегированные с успехом применяется плазменная наплавка с токоведущей плавящейся наплавочной проволокой. При высокой производительности (3 ... 4 кг/ч) этот процесс характеризуется возможностью минимального проплавления основного металла и получения необходимого состава наплавки уже в первом слое.

При этом способе наплавки также требуется выполнение определенных технических приемов и режимов наплавки. Так как в этом случае тепловая подготовка основного металла преимущественно осуществляется передачей теплоты от перегретого жидкого наплавляемого металла, следует избегать значительного непосредственного воздействия плазменных струй на наплавляемую поверхность. Подогрев газовой фазой (или в аналогичных случаях дугой, например при наплавке неплавящимся электродом) должен осуществляться через слой жидкого наплавляемого металла, т.е. он должен подтекать вперед с некоторым опережением действия источника теплоты.

При плазменной наплавке с токоведущей наплавочной проволокой это достигается выбором расстояния от плазмотрона и плавящейся проволоки до наплавляемой поверхности, наклоном плазмотрона, выбором режима с крупнокапельным переносом металла в ванну. При необходимости поперечных колебаний плазмотрона и проволоки по отношению к наплавляемой поверхности амплитуду колебаний подбирают согласно режиму наплавки и теплоотводу наплавляемой детали.

При плазменной наплавке (а также аргонодуговой неплавящимся электродом) по наложенному на поверхность основного металла наплавочному кольцу (пластине и пр.) режим следует подбирать также с обеспечением прогрева основного металла за счет перегрева жидкого наплавляемого металла.

В связи с тем что в таких процессах наплавки стремятся избежать непосредственного воздействия высокотемпературного сварочного источника теплоты на наплавляемую поверхность, а соединение наплавляемого слоя с основным металлом осуществляется при минимальном подплавлении наплавляемой поверхности, к чистоте этой поверхности при подготовке к наплавке предъявляются весьма высокие требования. В целом наплавка требует тщательной отработки техники и режимов, различных для конкретных решаемых задач.

Таблица 1. Подбор оборудования

Таблица

4.Расчет производственных площадей

Расчет производственной площади участка производим по площади пола занимаемого оборудованием с учетом коэффициента проходов и проездов по формуле

F_ОТД = f_ОБЩ * К, м²

где fОБЩ - площадь, занимаемая оборудованием,

К - коэффициент учитывающий проходы К = 4,5

F_ОТД = 12 * 5 = 60 м²

Определяем габаритные размеры цеха с учетом строительных норм кратности проемов по формуле:

F_ОТД = а * в, м²

где F_ОТД - площадь участка,

а - ширина участка,

в - длина участка,

F_ОТД = 6*12 = 60 м²

Расход электроэнергии:

Расчет потребного количества электроэнергии производится раздельно на осветительную и силовую нагрузки. Годовой расход силовой электроэнергии определяется из выражения:

где Nэ - суммарная установленная мощность оборудования, составляет 10,5 кВт; Фо - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; Гз - коэффициент загрузки оборудования, Гз=0,7;

Гс - коэффициент спроса, учитывающий неодновременность включения оборудования, Гс=0,3

Годовой расход электроэнергии на освещение:

где Ny - удельная мощность, Вт/м², курсовым проектом принимается Ny=12 Вт/м²

F - площадь участка, м²,

t - среднегодовое количество часов освещения, при двухсменном режиме работы t=1100,

Расход пара:

Потребное количество пара на отопление и вентиляцию определяется из выражения:

где Рn - потери теплоты на 1м³ здания за 1 час кал,

Qз - кубатура всех отапливаемых помещений, м³;

Т - продолжительность отопительного сезона,ч, курсовым проектом принимается 4320 ч;

- теплоотдача 1 кг пара, кал;

- переводной коэффициент,

Расход воды:

где qm - расход воды для наружной мойки одной единицы изделия, м³, курсовым проектом принимается qm=0,12 м³;

N - годовая программа, шт.

5.Организация труда на участке

Научная организация труда на предприятии начинается с рациональной организации рабочего места заключающейся в правильной расстановке оборудования, инструмента, предметов труда, освещения, соответствующей окраске и т.д. В настоящее время имеются типовые схемы организации ремонтного производства и соответствующего типовые перечни рабочих мест с подбором оборудования, приспособлений и инструмента.

Рабочее место - определенный участок производственной площади, закрепленной за исполнителем или группой исполнителей для выполнения отдельных операций или процессов, оно оснащается необходимым инструментом оборудованием. Правильная организация рабочего места предполагает четкое определение объема и характера работ, необходимое оснащение, рациональную планировку, систематическое обслуживание, благоприятные условия труда.

Оснащение рабочего места - осуществляется по утвержденной технической документации на выполнение работ. Оно включает организационную и технологическую оснастку. К организационной оснастке относится: устройства для размещения и хранения при работе инструмента, приспособлений и предметы ухода за рабочим местом (верстаки, инструментальные шкафы и т.д.); устройства для временного размещения на рабочем месте заготовок, деталей, узлов и агрегатов (стеллажи подставки, специальная тара); средства для поддержания чистоты, порядка и благоприятных условий труда (щетки, урны, коробка для стружки); светильники для местного освещения, местные вентиляционные и пылеотсасывающие устройства и прочее. Технологическая оснастка включает в себя: технологическое оборудование (станки, стенды для разборки и сборки, ремонта и обкатки, гидравлический пресс для правки); инструмент, а также съёмники, приспособления и пр.; предметы труда (детали, сборочные единицы).