Анализ эффективности использования ИТ-1М в ремонтных подвижных средствах для выполнения ремонтных работ

Оснащение рабочего места при использовании головки ГМВК - 1. Головка для вибродуговой наплавки типа ГМВК-1 (рисунок 2.4); механизм вибрации, устанавливаемый на изоляционных прокладках на суппорт токарного станка; токарный станок с редуктором; медное кольцо с меднографитовыми щетками, устанавливаемое на патрон станка; источники питания при наплавке (агрегат АНД, выпрямители ВСГ-ЗМ, ВСГ-ЗА или ВАГГ-15-600); дроссель от сварочного трансформатора СТЭ-34 (СТЭ-24) или специально изготовленный дроссель, обеспечивающий стабильность процесса; охлаждающая жидкость в виде 3-4 - процентного раствора кальцинированной соды или 20 - процентного водного раствора технического глицерина; сварочная проволока марки Св-08 или пружинная класса II диаметром 1,5-- 2,0 мм; металлическая щетка; обдирочно-шлифовальный станок; валики из малоуглеродистой проволоки диаметром 50 мм [16].



Рисунок 2.4- Схема наплавочной головки ГМВК-1:

1 -- электродвигатель; 2 -- кнопочный выключатель; 3 -- муфта; 4 -- кассета (катушка) для проволоки; 5 -- стойка кассеты; 6 -- сменный ведущий ролик; 7 -- прижимное устройство механизма подачи проволоки; 8 -- редуктор механизма подачи проволоки; 9 -- регулировочный вентиль; 10 -- эксцентриковая втулка; 11 -- механизм подъема; 12 -- мундштук; 13 -- шатун; 14 -- коромысло механизма вибрации; 15 -- эксцентриковый вал; 16 -- ремень привода механизма вибрации; 17 -- натяжной ролик; 18 -- кронштейн; 19 -- верхняя подвижная плита.

Сила тока в сварочной цепи устанавливается автоматически. При постоянном напряжении сила тока зависит от диаметра электродной проволоки, скорости ее подачи, сопротивления токопроводящих проводов и контактов[5].



Рисунок 2.5 - Варианты расположения мундштука относительно вертикальной плоскости при наплавке головкой ГМВК-1.

Габариты наплавочной головки 730x300x700 мм, масса 60 кг [16].

Недостатками наплавочной головки ГМВК-1 являются: большие габаритные размеры, вес головки и высокая стоимость.

2.2.3 Автоматическая вибродуговая наплавочная головка ОКС - 6569

Вибродуговой аппарат с заводской маркой ОКС-6569 (рисунок 2.6) из семейства ГМВК предназначен для вибродуговой наплавки металла в среде охлаждающей жидкости, в углекислом или другом защитном газе проволокой сплошного сечения диаметром 1,2 - 2 мм, а также для вибродуговой наплавки открытой дугой самозащитной порошковой проволокой диаметром от 2 до 3 мм. Опорный узел позволяет менять положение основной части аппарата по высоте, поворачивать аппарат вокруг горизонтальной оси. Благодаря использованию различных мундштуков можно вести наплавку с боковым или верхним подводом электродной проволоки к детали, с различным смещением места подвода проволоки с верхней точки детали [16].



Рисунок 2.6 - Вибродуговой аппарат ОКС-6569:

1 - электродвигатель; 2 - механизм подачи проволоки; 3 - вибратор;

4 - хоботок для подвода проволоки к детали (мундштук); 5 - опорный узел; 6 - механизм подъема

Аппарат снабжен мундштуками для наплавки внутренних цилиндрических поверхностей с минимальным диаметром при вибродуговой наплавке в струе жидкости 45 мм, в углекислом газе 55 мм. Также в комплект входят мундштуки различной длины.Во всех случаях, отключив вибратор, можно вести наплавку без вибрации электрода. Привод вибрации головки осуществляется эксцентриковым механизмом с плавной регулировкой частоты, с помощью шестерен различного диаметра. Амплитуда вибрациитакже регулируется. Габаритные размеры головки 515x275x400 мм, масса 50 кг [16].



2.3 Обоснование оборудования, применяемого для вибродуговой наплавки в мастерской МРМ-М3.1

Основными элементами наплавочной установки в мастерской МРМ-М3.1 являются: токарно-винторезный станок ИТ-1М,генератор мастерской типа БГ-16К3-4, автоматическая наплавочная головка типа ОКС-6569,сварочный преобразователь ДС250.33 (инвертор),токосъемное приспособление, устанавливаемое на планшайбу токарного станка, система подачи охлаждающей жидкости, электродная проволока, штангенциркуль, лупа, щиток сварщика, рукавицы, костюм сварщика.

Токарно-винторезный станок ИТ-1М полностью соответствует требованиям для укомплектования наплавочной установки, чтобы осуществлять на нем вибродуговую наплавку. Станок обеспечивает вращение детали с оборотами от 28 об/мин до 1200 об/мин, также обеспечивает подачу (шаг наплавки) от 0,05 до 5,6 мм/об. Станок обеспечен системой подачи охлаждающей жидкости: емкостью, насосом и мундштуком для подачи охлаждающей жидкости к месту наплавки.

Крепление резцедержателя суппорта станка позволяет его быстро демонтировать. Это позволяет устанавливать на него наплавочную головку ОКС-6569, не изменяя ее конструктивную базу. На станке имеется отдельный разъем на 220 вольт, через который подключается шлифовальное приспособление станка ИТ-1М.

Наплавочная головка ОКС-6569 монтируется на посадочное место резцедержателя через текстолитовую прокладку толщиной в 10мм. С помощью механизма подъема позволяет регулировать положение мундштука относительно обрабатываемой детали, тем самым задавать требуемый угол подачи проволоки на обрабатываемую деталь. Скорость подачи проволоки регулируется с помощью набора шестерен различного диаметра. Наплавочная головка работает от напряжения 220 вольт и подключается через отдельный разъем 220 вольт станка ИТ-1М.

Сварочный преобразователь ДС250.33(таблица 2.2). Источник питания инверторный специальный для электродуговой сварки и наплавки ДС250.33 промышленного применения предназначен для ручной, автоматической и полуавтоматической сварки и наплавки различными электродами. Источник может использоваться со сварочными кабелями суммарной длиной до 100м. Источник может быть использован в стационарных и полевых условиях, передвижных и самоходных агрегатах и от сетей ограниченной мощности [16].

Таблица 2.2 -Техническая характеристика сварочного преобразователя ДС250.33

Напряжение питающей сети переменного тока, В	380
Количество фаз	3
Частота питающего напряжения, Гц	50(±2)
Вид сварочного тока	постоянный
Максимальный сварочный ток, А	250(±2%)
Минимальный сварочный ток, А	25(±2%)
Габаритные размеры источника, мм	525x240x445
Масса (без кабелей), кг	29

Сварочные проволоки необходимые в мастерской для осуществления восстановительных работ: Св-08ГС, Св-18ХГС, Св-08 ХГСМА. Диаметр проволок 1,6 мм. Проволоки находятся в специальных кассетах.

Для обеспечения наплавочного процесса необходимо наличие сварочной дуги постоянного тока, которая горит между двумя полюсами положительным и отрицательным. Автоматическая наплавочная головка имеет специальную клемму, на которую подключается один из полюсов сварочной дуги и далее обеспечивается его подача на сварочную проволоку, а подачу другого полюса сварочной дуги через трехкулачковый патрон на наплавляемую деталь обеспечивает токосъемное устройство.

Токосъемное устройство монтируется на крепежной пластине, которая закрепляется на передней бабке станка, с помощью пальца крепления защитного кожуха токарного патрона и нарезанной на опоре кожуха резьбы с помощью гайки.

Токосъемное устройство состоит из токосъемного диска, монтируемого на планшайбу станка ИТ-1М, медно-графитовой щетки и щеткодержателя, которые крепятся к крепежной пластине двумя болтами. Один болт имеет окончание без резьбы и предназначен для подключения второго полюса сварочной дуги. Для обеспечения передачи полюса сварочной дуги на деталь используется щетка медно-графитовая типа: МГС-5 30x20x50, L 125, 6D4x4, К1-7, где:30x20x50 - габаритные размеры; L 125 - длина токопровода, мм;6D4x4 - тип наконечника провода; К1-7 - конструкция щетки [16].

Щеткодержатель: тип ДНПк-1 - 30x20x50,наклонный с цилиндрической пружиной кручения, с одной щеткой. Давление пружины, регулируемое [16].

Токосъемный диск изготавливается из меди марки М3 ГОСТ 859-2001имеет ширину по ширине щетки и внутренний диаметр планшайбы на которую он устанавливается. Крепление токосъемного диска осуществляется болтами планшайбы.

Планировка кузова-фургона мастерской МРМ-М3.1 с учетом дополнительного сварочного оборудования и материалов.

Сварочный преобразователь ДС250.33 располагаем за токарным станком по левой стороне на площадке для хранения токарных приспособлений. Сварочный преобразователь крепится к этой площадке.

Вибродуговая наплавочная головка располагается по левой стороне кузова-фургона между двумя тумбами. Устанавливается на пол и крепится к стене хомутами.

Щитки сварщика (2 шт.) располагаются в тумбе, которая находится под ванной.

Костюм и рукавицы находятся в стеллаже. Кальцинированная сода, также будет находиться в стеллаже.

Кассеты с наплавочной проволокой (3шт.) располагаются в длинном ящике, который находится по правой стороне кузова-фургона.

2.4 Расчет основных параметров

Скорость подачи электродной проволоки зависит от силы тока. Она может быть рассчитана по формуле:

,

где I - сила тока сварочной цепи, в амперах;

U - напряжение сварочной цепи, в вольтах;

d- диаметр электродной проволоки, в мм.

Число оборотов шпинделя определяется по формуле:

,

где D- диаметр детали, мм;

Vн - скорость наплавки.

Скорость наплавки определяется по формуле:

,

где ? - коэффициент перехода материала проволоки в наплавленный металл (? = 0,8-0,9);

s-шаг наплавки, мм/об;

Vпр- скорость подачи проволоки;

d- диаметр проволоки, мм;

h - толщина наплавляемого слоя, мм.

Оптимальный шаг наплавки составляет: (1,6-2,2) dпр (мм)

Качество наплавки контролируется наружным осмотром. При осмотре обращают внимание на наличие пор, трещин и перекрытие валиков.При наплавке цилиндрической детали, например, шейки вала разжимного кулака тормозного механизма автомобиля КамАЗ - 5350 диаметром 38 мм из стали 45, можно применить пружинную проволоку Св-0,8ГС диаметром 1,6 мм. Согласно технологическому процессу восстановления деталей сила тока выбирается в пределах 140-150 А[2, 19].

Необходимо рассчитать скорость подачи проволоки, шаг наплавки, скорость наплавки, число оборотов шпинделя.

Скорость подачи проволоки:

,

Шаг наплавки:

(мм).

В соответствии с паспортными данными ИТ-1М принимаем величину подачи (шаг наплавки) равной 2,8 мм/об

Скорость наплавки:

,

Число оборотов шпинделя:



,

Таблица 2.3 - Достаточная износостойкость шеек получается при наплавке по следующему режиму

Параметр	Значение
Сила тока, А	150
Скорость подачи проволоки, м/мин	1,28
Шаг наплавки (величина подачи), мм/об	2,8
Скорость наплавки, м/час	14,78
Число оборотов шпинделя, об/мин	40

Разнообразные детали автомобиля, которые могут быть восстановлены вибродуговой наплавкой в среде охлаждающей жидкости, можно разделить на три группы: цилиндрические бесступенчатые, цилиндрические ступенчатые и разные [2].

К первой группе могут быть отнесены валы и оси с бесступенчатыми цилиндрическими поверхностями, работающие при трении скольжения металла о металл. Это, в частности, распределительные валы двигателей, разжимные кулаки переднего и заднего тормозных механизмов, вилки выключения сцепления. Изготавливаются из среднеуглеродистых сталей или низколегированных сталей с повышенным содержанием углерода. Твердость этих деталей после термообработки составляет HRCэ 56-62. Наплавку производят проволокой Св-08ГС постоянным током обратной полярности. В отличие от электродуговой наплавки, когда минимальный диаметр наплавляемой детали ограничивается 40…50 мм из-за вытекания из поверхности расплавленного металла, при вибродуговой наплавке можно восстанавливать практически любые детали, так как здесь расплавленный дугой металл мгновенно кристаллизуется, и опасность стекания его с наплавляемой поверхности отпадает[2].



Таблица 2.4 - Рекомендуемые режимы вибродуговой наплавки стальных деталей

Режим наплавки	Диаметр детали, мм
	до 20	20-40	40-60	60-80	80-100
Толщина слоя наплавленного металла, мм	0.3	0.7	1,1	1,5	2,5
Диаметр электродной проволоки, мм	1,6	1,6	2,0	2,0	2,5
Сила тока наплавки, А	120-150	120-150	150-210	150-210	150-210
Скорость подачи электродной проволоки, м/мин	0,6	0,4	0,5	0,6	0,7
Расход охлаждающей жидкости, дм3/мин	0,2	0,4	0,5	0,6	0,7
Шаг наплавки, мм/об	1,0	1,3	1,6	1,8	2-3
Амплитуда вибрации проволоки, мм	1,5	1,8	2,0	2,0	2,0
Угол подачи проволоки к детали, град	35	35	45	45	45

Режимы восстановления деталей третьей группы приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5 - Режимы вибродуговой наплавки некоторых деталей автомобиля

Деталь	Параметры режима	Твердость после наплавки HRCэ
	Частота вращения детали, об/мин	Скорость подачи проволоки, м/мин	Шаг наплавки, об/мин
Вилка выключения сцепления	39	1,3	2,0	40…50
Крестовина кардана	36	1,0	2,8	45…56
Скользящая вилка	32	1,4	2,4	35…40
Разжимные кулаки переднего и заднего тормозных механизмов	28	1,28	2,8	39…50
Ступица шкива коленчатого вала	34	1,0	2,2	40…54
Промежуточный вал кардана	36	1,3	2,5	35…52
Муфта фланца промежуточного вала	28	1,3	2,2	40…50
Фланец карданного вала коробки передач	28	1,3	2,5	40…50
Фланец крепления карданного вала	28	1,3	2,2	40…50



3. Охрана труда

3.1 Классификация опасных и вредных производственных факторов

Производственные факторы по характеру влияния на человека можно разделить на вредные и опасные факторы.

Опасный производственный фактор - фактор, воздействие которого может привести к травме или другому резкому внезапному ухудшению здоровья. Вредный производственный фактор - фактор, воздействие которого может привести к снижению работоспособности, заболеванию или профессиональному заболеванию.

Физические опасные и вредные производственные факторы:

движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции;

повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов;

повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

повышенный уровень шума на рабочем месте;

повышенный уровень вибрации;

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

недостаточная освещенность рабочей зоны;

повышенная яркость света;

пониженная контрастность;

повышенная пульсация светового потока;

повышенный уровень ультрафиолетовой радиации;

повышенный уровень инфракрасной радиации;

острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования и т.д.

3.2 Сварочные процессы

При выполнении процессов сварки, наплавки, металлов на работающих могут воздействовать различные вредные и опасные производственные факторы Перечень производственных факторов приведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Перечень опасных и вредных факторов при сварочных и наплавочных работах

Опасные и вредные производственные факторы в зоне пребывания рабочего	Ручная дуговая	Дуговая под флюсом	Дуговая в защитных газах	Вибродуговая
	без подогрева	полуавтоматическая	автоматическая	полуавтоматическая	автоматическая	автоматическая
1	2	4	5	9	10	12
1. Физические факторы
1.1. Движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки и материалы		+	+	+	+	+
1.2. Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны	+	+	+	+	+
1.3. Повышенная температура поверхностей оборудования, материалов	+	+		+	+	+
1.4. Повышенная температура воздуха рабочей зоны				+	+	+
1.5. Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека	+	+		+	+
1.6. Повышенный уровень электромагнитных излучений	+	+	+	+	+
1.7. Повышенная яркость света	+			+	+	+
1.9. Повышенный уровень ультрафиолетовой радиации	+			+	+	+

3.3 Безопасность труда в подвижных средствах ремонта и технического обслуживания автомобильной техники МРМ-М3.1

При развертывании, свертывании и работе мастерской необходимо соблюдать требования безопасности, изложенные в руководстве «Безопасность труда в подвижных средствах ремонта и технического обслуживания автомобильной техники» [1].

К работе и техническому обслуживанию мастерской допускать только лиц, прошедших специальное обучение, хорошо знающих правила ее эксплуатации и меры безопасности. К работам по обслуживанию и ремонту электрооборудованию и ремонту электрооборудования мастерской допускаются лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности. К вождению мастерской допускать только лиц, имеющих удостоверение на право управления автомобилем соответствующей категории [1].

3.4 Меры безопасности при работе мастерской

При выполнении работ запрещается: смазывать, чистить и ремонтировать оборудование во время его действия; менять инструмент, устанавливать обрабатываемый предмет; не выключать оборудование; работать в одежде, которая может быть захвачена вращающимися деталями оборудования; загромождать рабочее место посторонними предметами; включать привод генератора и пользоваться генератором при движении автомобиля; эксплуатировать генератор при неисправном его приводе (следует помнить, что для обеспечения надежной работы привода требуется постоянное поддержание номинальных значений частоты вращения вала генератора, которая зависит от нормальной работы двигателя автомобиля) [1].

3.5 Меры безопасности при разборочно-сборочных, ремонтно-слесарных работах

При выполнении разборочно-сборочных и ремонтно-слесарных работ необходимо соблюдать общие правила техники безопасности для этих видов работ [1].

Разборку и сборку ремонтируемого изделия производить в той последовательности и с применением того инструмента и приспособлений, как указано в технологическом процессе или в его эксплуатационной документации. Разборка и сборка должна производиться специально обученными лицами на исправном оборудовании. Проржавевшие и трудно свертываемые гайки, болты необходимо отворачивать, предварительно смочив их керосином. При сборке деталей и агрегатов запрещается проверять соосностьотверстий пальцами руки. Для этой цели следует использовать оправки. Все инструменты для слесарных работ должны применяться в исправном состоянии [1].



Заключение

В соответствии с принятой концепцией ведения войн, основанной на опыте локальных конфликтов, такие как Сирия, в Российской Федерации, к эффективности использования подвижных средств технического обслуживания и ремонта стали предъявляться жесткие требования. Решение задачи по увеличению эффективности использования мастерских имеет большое значение с точки зрения повышения боевой способности ВАТ.

В дипломном проекте решается задача по увеличению эффективности использования мастерской МРМ-М3.1, путем разработки технологической оснастки, которая расширит перечень работ, выполняемых мастерской.



Список использованных источников

1. Мастерская ремонтно-механическая МРМ-М3.1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации: учебное пособие/ Д.С. Звездин [и др.] - Омск: ВА МТО, 2013. - 121 с.

2. Эсенберлин Р.Е. Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой и пайкой: учебно-метод. пособие / Р.Е. Эсенберлин. М: 1994. -253с.

3. Технология конструкционных материалов. Часть 1: Учебник / С.М. Кузнецов, А.Н. Лысиков, П.А. Прозоров, Г.Г. Макаров, Н.В. Калинин и др.; под ред. С.М. Кузнецова. - Омск: ОТИИ, 2007. - 387 с.

4. ГОСТ 33258 - 2015 наплавка и контроль качества наплавленной поверхности. М.: Межгосударственный стандарт, 2016. - 49 с.

5. Таратута А. И., Сверчков А.А. Прогрессивные методы ремонта машин: Учеб. пособие для ФПК. - 3-е изд., перераб. И доп. - Мн.: Ураждай, 1986. - 376с.

6. Корнилович С. А. Сварка и наплавка металлов при ремонте машин в сельском хозяйстве: Учеб. Пособие/ОмГАУ - Омск, 1997. - 200с.

7. Технология ремонта машин и оборудования/М.В. Авдеев, Е. Л. Воловик, И. Е. Ульман. - М.: Агропромиздат, 1986. - 247с.

8. Технология ремонта машин и оборудования. Под общ. ред. И. С. Левитского. Изд. 2-е, перераб. И доп. М., «Колос», 1975. - 560с.

9. Ремонт машин/Под ред. Тельнова Н. Ф. - М.: Агропромиздат, 1992. 560с.: ил. - (Учебники и учеб. Пособия для высш. учеб. заведений).

10. Микотин В.Я. Технология ремонта сельскохозяйственных машин и оборудования. - М.: Издательский центр «Академия»; ИРПО; Издательство «Колос», 2000. - 368с.

11. Технология конструкционных материалов [Текст]: учебник / О.А. Кургузова [и др.]. - Омск: ОАБИИ, 2017, - 333 с.

12. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [В.Б. Арзамасов, А.Н. Волчков, В.А. Головин и др.]; под ред. В.Б. Арзамасова, А.А. Чрепахина. - 2-е., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 448 с.

13. Ремонт бронетанковой техники: учебник / И.Ю. Лепешенский [и др.]. - Омск: Издательство ОмГТУ, 2011. - 320 с.

14. Руководство по учебной практике. Часть 1: учебное пособие / А.Н. Лысиков, Н.В. Калинин, Г.Г. Макаров, В.В. Малый; под ред. А.Н. Лысикова. - Омск: ОТИИ, 2007. - 269с.

15. Степанов Б.В. Высокопроизводительные методы наплавки. М., «Машиностроение», 1977, 75с.

16. Эксплуатация сварочного оборудования / Александров А. Г., Заруба И. И., Пиньковский И. В. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Будивельник, 1982 - 64с.

17. Байбарацкая, М.Ю. Транспортные средства специального назначения: разработка, производство и модернизация, часть 2 [Текст] / Н.А. Петров, А. В. Кузин // Повышение эффективности использования подвижных ремонтных средств. - Омск, 2018. - С. 337-341.

18. ГОСТ 33258 - 2015. Наплавка и контроль качества наплавленной поверхности. М.: Межгосударственный стандарт, 2016. - 49 с.

19. Автомобили КамАЗ с колесной формулой 6Ч4, 6Ч6: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту / А.С. Кузнецов. - М.: ООО «ИДТР», 2014. - 268с.

Размещено на Allbest.ru

...