Проектирование технологического процесса восстановления тормозного барабана

Тормозной барабан работает в условиях тяжелых физических нагрузок и сухого трения. В связи с этим в процессе  эксплуатации возникает ряд дефектов, основным из которых является износ рабочей поверхности барабана под накладку колодки. Еще одним характерным износом для данной детали является  повреждение резьбы установочных отверстий барабана.

При наличии вышеперечисленных  дефектов появляются вибрации, биения, посторонние шумы. барабан подлежит выбраковке при наличии разрушений и несоответствии требованиям ОСТ70.0001.026-80.

Анализируя перечисленные характеристики ремонтируемой детали, можно сделать заключение, что конструкция барабана (в виду ее цилиндрической формы) позволяет применить при восстановлении типовую технологию, универсальное оборудование и инструмент.

 

 

4.2. Обоснование способов устранения дефектов детали

 

Способ восстановления детали определяется геометрическими  размерами и формой, материалом, твердостью, точностью восстанавливаемой  поверхности.

Выбор рационального  способа восстановления производим по двум критериям:

• технологическому, то есть критерию применяемости;
• технико-экономическому.

Технологический критерий не выражается количественно и принятое на его основе решение является предварительным, то есть с его помощью нельзя решать вопрос о выборе рационального способа восстановления конкретной детали, поскольку эту деталь можно восстанавливать несколькими способами. Этот критерий позволяет выбрать лишь перечень возможных способов восстановления.

Технико-экономический критерий, связывающий  стоимость восстановления детали с ее долговременностью, применяется для окончательного решения вопроса при выборе рационального способа восстановления.

В нашем случае наиболее рациональным методом восстановления данной детали является точение рабочей  поверхности барабана под ремонтный размер (деф.2), так как данная деталь имеет два ремонтных размера.

Основными способами  восстановления резьбовых отверстий (деф. 1)в деталях являются заварка отверстий с последующим сверлением и нарезанием резьбы; установка ввертыша; сверление отверстий и нарезание резьбы на новом месте; рассверливание отверстия и нарезание резьбы увеличенного диаметра; уплотнение резьбового соединения с применением полимерных материалов; установка резьбовой спиральной вставки.

Отремонтированные установкой спиральных вставок резьбовые отверстия деталей по сравнению с нарезанной резьбой допускают большую нагрузку, имеют высокую износостойкость, обусловленную применением высококачественного материала (сталь Х18Н10Т) спиральных вставок. Это позволяет резьбе выдерживать высокие нагрузки и обеспечивает целесообразность использования данного способа для упрочнения резьбы в материалах меньшей прочности.

 

 

4.3. Проектирование маршрута восстановления детали

 

Маршрут восстановления детали с кратким содержанием  всех технологических операций представим ниже.

Технологический процесс  восстановления детали включает операции:

 

Токарная (деф. 2)→сверлильная (деф. 1)→слесарная (деф. 1) → слесарная (деф. 1)→слесарная (деф. 1) → контрольная (деф. 1,2).

005     Токарная: расточить поверхность А (деф. 2) до размера Æ 463,5^+0,36;

010     Сверлильная: рассверлить отверстие (деф. 1) под спиральную вставку до размера Æ14;

015     Слесарная: нарезать резьбу (деф. 1) диаметром М14-5Н ;

    Слесарная:  установить спиральную вставку  (деф. 1) в подготовленное резьбовое отверстие;

    Слесарная:  удалить технологический поводок  (деф. 1);

020     Контрольная: контролировать поверхность А и резьбовое отверстие

(деф. 1,2).

 

4.4. Разработка технологической операции

 

Разработка технологических  операций включает в себя два этапа:

• выбор оборудования, инструмента, приспособлений;
• назначение и расчет режимов обработки, нормирование операций.

В качестве примера рассчитаем токарную операцию при обработке  поверхностей под втулки.

Технические нормы времени  на выполнение операции рассчитывали по формуле:

 

Тшт_к=То + Тв + Тдоп + Тп.з/n               (3.1)

 

где Тшт_к – штучно-калькуляционное время, мин;

То – основное время, мин;

Тв – вспомогательное  время, мин;

Тдоп – дополнительное время, мин;

Тп.з – подготовительно-заключительное время, мин; n – количество обрабатываемых деталей в партии, шт.

По таблице 43 [6] определяем вспомогательное время на установку  и снятие детали при точении в самоцентрирующем патроне с выверкой по мелку Тв=2,8 мин.

Определяем припуск на обработку по формуле:

 

h=(D-d)/2, мм        (3.2)

 

Тогда   h=(463,5-461)/2=1,5 мм

Назначаем глубину резания t=1,25 мм, то есть снимаем весь припуск за один проход, тогда i=1.

Из таблицы 10 [5] по глубине  резания t до 1,5 мм и диаметру обрабатываемой детали 461 мм выбираем подачу:  S=0,50 мм/об

Скорость резания при обтачивании чугуна СЧ 15 при подаче 0,50 мм/об и глубине резания 1,25 мм составляет 52 м/мин.

Введя поправочный коэффициент  для измененных условий резания  Км=1 получим 

V=52* 1 =52 м/мин.

Рассчитываем число  оборотов детали по формуле:

 

n=318 V/d, мин^-1                 (3.3)

 

где  V – расчетная скорость резания, м/мин;

d – диаметр обрабатываемой поверхности, мм. Тогда

n=(318  52)/461=45 мин^-1.

Принимаем n=63 мин^-1.

Величина врезания и перебега по таблице 38 [5] для глубины резания до 1 мм составляем 3 мм. Длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега будет

L=108+5=113 мм.

Подставим полученные значения в формулу:

 

То=Li/n S                (3.4)

 

где L – расчетная длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега, мм;

i – число проходов;

n – число оборотов шпинделя (детали в минуту);

S – подача, мм/об.

 

То=(108+5)*  1/50 *0,12=18,8 мин.

Вспомогательное время, связанное с проходом, по таблице 44 [6] Тв=0,7 мин.

Вспомогательное время  на всю операцию:

Тв=2,8+0,7=3,5 имн.

Оперативное время определяем по формуле:

Топ=То+Тв                (3.5)

 

где  Топ – оперативное  время;

То – основное время;

Тв – вспомогательное  время.

Тогда    Топ=18,8+3,5=22,3 мин.

Дополнительно время  определяем по формуле, выбрав из таблицы 7 [5] к=8%.

 

Тдоп=Топ  к/100, мин.              (3.6)

 

где к – процентное отношение дополнительного времени  к оперативного:

Тдоп=22,3*8/ 100=1,78 мин.

 

Подготовительно-заключительное время определяем по таблице 45 [5]. Для станка с высотой центров 200 мм и простой подготовки к работе Тп.з=15 мин.

Определяем норму времени  на выполнение операции:

 

Тшт.к=18,8+3,5+1,78+15=39,08 мин.

 

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА  ЦРМ

 

В курсовом проекте рассчитываем себестоимость условного ремонта и удельные технико-экономические показатели (производительность труда, напряженность использования производственной площади, энерговооруженность труда и др.).

Себестоимость ремонта  машин и оборудования включает в себя следующие элементы затрат:

Ср=Зп+М+Зкооп+Поз+Зоу     (4.1)

 

где Зп – затраты на оплату труда с отчислениями на социальное страхование, пенсионный фонд и фонд занятости, руб.;

М – материальные затраты, которые включают стоимость запасных частей, стоимость ремонтных материалов, затраты на шины и гусеницы, руб.;

Зкооп – затраты на приобретение агрегатов и узлов по кооперации, руб.;

Поз – прочие основные затраты, руб.;

Зоу – затраты по организации  производства и управлению, включающие: оплату труда административно-управленческого аппарата с отчислениями в фонд социального страхования; затраты на охрану труда и технику безопасности; амортизацию основных средств; текущий ремонт основных средств, стоимость электроэнергии; затраты на отношение; страховые платежи, прочие расходы.

Затраты на оплату труда  производственных рабочих с отчислениями определяем по формуле:

  Зп=Зо+Зс+Зпр                 (4.2)

 

где Зо – основная заработная плата, руб.;

Зс – отчисления от основной заработной платы на социальное страхование и другие;

Зпр – сумма премиальных  за качественные показатели в работе, руб.

Для расчета основной заработной платы необходимы затраты  труда в нормочасах и тарифные ставки по видам работ или средняя тарифная ставка и трудоемкость всех работ.

Средняя тарифная ставка определяется из выражения:

 _{n           n}

Сч ср=(å Сч_i Пр_i) / å Пр_i      (4.3)

 ^{i=1               i=1}

где Сч_i – часовая тарифная ставка рабочих соответствующих разрядов за 1 ч, руб.;

Пр_i –количество рабочих соответствующих разрядов, чел.

Количество рабочих VI разряда-2 чел.,V разряда – 11 чел., IV разряда – 1 чел., III разряда – 9 чел..

Часовая тарифная ставка работника определяется по формуле:

                             С_ч=

,                                                    (4.4)

где С_1р – тарифная ставка первого разряда, руб/ч (С_1р= 480000 руб);

       К_р – тарифный коэффициент разряда работ;

       К_п – повышающий коэффициент;

       К_ув – коэффициент увеличения (К_ув = 1,3…1,5);

       Д – величина доплат, руб;

       М_ф – месячный фонд рабочего времени, ч (М_ф = 170,3 ч).

С_ч1=

= 4230 руб/ч.

 

 

 

Таблица 5.1

                       Данные для расчета тарифной  ставки  среднего разряда

 

Тарифный разряд рi	Тарифный коэффициент кт	Тарифная часовая ставка(Сч), руб./ч
1	1,00	4230
2	1,16	4910
3	1,35	5710
4	1,57	6640
5	1,73	7320
6	1,90	8210

 

 

С_ч.ср = (2*8210 + 11*7320+ 1*6640 + 9*5710)/23 = 6724 руб/ч.

Тогда основная заработная плата определяется:

З_о=С_ч.ср.*Т_гцрм,                                                 (4.5)

З_о= 6724*45000 = 302580000  руб.

Отчисление на социальное страхование, пенсионный фонд и фонд занятости находят по формуле:

З_с=З_о*η_с,                                                       (4.6)

где   - коэффициент отчислений на соцстрахование, пенсионный фонд и фонд занятости (η_с=0,3).

 

Зс= 30258000*0,3 = 9077400  руб.

Сумма премиальных за качественные показатели в работе определяется по формуле:

 

З_пр=З_о* η_пр,                                                    (4.7)

где   η_пр- коэффициент учитывающий максимальную сумму премиальных в ремонтных мастерских хозяйств (ή_пр=0,4).

З_пр= 30258000*0,4 = 12103200  руб.

Затраты на оплату труда  производственных рабочих:

З_п= 30258000 + 9077400 + 12103200 = 51438600 руб.

В структуре себестоимости условного ремонта статьи затрат примерно распределяются:

- зарплата производственных  рабочих- 5 %;

- материальные затраты  - 40%;

-затраты на приобретение  агрегатов и узлов по кооперации  – 20%;

- прочие основные затраты- 5%;

- затраты на организацию производства и управления – 30%;

Себестоимость ремонта  машин и оборудования будет равна:

С_р= 51438600 + 411508800 + 205754400 + 51438600 + 308631600 = =1028772000 руб.

Себестоимость условного  ремонта определяется:

                                        С_ур=С_р/N_ур,                                                   (4.8)

где N_ур- число условных ремонтов.

                                   N_ур=Т_гцрм/300*К_к,                                               (4.9)

где К_к- коэффициент коррекции, учитывающий влияние величины производственной программы ( К_к=1).

N_ур= 45000/300=150 усл. рем.

Тогда себестоимость  одного условного ремонта равна:

С_ур=1028772000 /150= 6858480 руб./ усл. рем.

Затем рассчитывают показатели эффективности работы мастерской:- производительность труда рабочих:

                                        П_р=С_р/n_р,                                                      (4.10)