Спроектировать технологический процесс капитального ремонта котла Хопер-100

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Областное государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

«Касимовский нефтегазовый колледж»

Задание

Для курсового проектирования по предмету“Организация ремонтных работ промышленного оборудования и контроль за ними»

Тема задания :Спроектировать технологический процесс капитального ремонта котла Хопер-100.

Студенту IVкурса группы 12МГ-1 Касимовского нефтегазового колледжа

Першину Андрею Николаевичу.



План

1.Введение

2.Краткое описание, назначение, устройство и условия работы сборочной единицы (выполнить кинематическую схему)

3.Техническая и эксплуатационная характеристика узла

4. Характеристика материала деталей заданного узла с указанием марок, ГОСТов, механических свойств и химического состава

5.Разработка технологических процессов разборки и сборки узла

6.Составление дефектной ведомости на ремонтируемый узел (не менее 20 деталей).

7.Определение межоперационных и общих припусков, выполнить схему расположения допусков и припусков

8.Расчет норм времени на все технологические процессы

9.Разработка схемы сборки

10. Расчет размерной цепи)

11.Модернизация узла

12.Мероприятия по антикоррозийной защите

Используемая литература

узел котел технологический



1.Введение

Нефтегазовая отрасль России представляет высокомеханизированное производство. Оборудование, используемое для бурения скважин, добычи, сбора и подготовки нефти и газа, в значительной мере определяет научно-технический прогресс в нефтегазовой отрасли, широкое внедрение прогрессивных форм организации труда, эффективность капитальных вложений в качество выполняемых работ. Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов - область материального производства, которая включает в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на решение комплексных задач, связанных с проектированием, изготовлением, исследованием, эксплуатацией и ремонтом бурового и нефтегазопромыслового оборудования.

Ученые считают, что нефтегазовая отрасль России требует серьезных перемен. Дело в том что технологи и механизмы, которые используют сервисные компании в нашей стране, в о многом уступают тому, что можно увидеть за рубежом. Поэтому необходимо производить нефтегазовую интеграцию для того, чтобы внедрять западные технологии в эту, без сомнения, важную отрасль, которая нуждается сегодняв в серьезной коррекции.

Это мнение высказал и представитель "Западно-Сибирского научно-исследовательского института геологии и геофизики" и его генеральный директор Игорь Шпуров во время проведения ежегодных «Губернаторских чтений». Для того, чтобы происходила разработка технологических инноваций, необходимо применять всю мощь современных научно-исследовательских центров, которые, безусловно, представлены в нашей стране в виде структурных подразделений, работающих в рамках крупных сервисных компаний. Но государство должно самостоятельно предпринимать усилия для того, чтобы эти научно-технические центры получали достаточный уровень финансирования, и соответственно, развивались и развивали отрасль в целом.

При этом развитие должно касаться не только нефтяной отрасли, можно ожидать хорошего темпа развития и для остальных отраслей науки и техники.

Для этого необходимо, прежде всего, реализовывать те проекты, которые предполагают производить интеграцию на международном уровне. Проблема решается внедрением полигонов и центров компетенции, где и будут разрабатываться инновационные технологии для обеспечения качественной работы всей нефтегазовой отрасли. Константин Симонов отмечает то, что сейчас на Западе достаточно серьезно распространены такие практики, когда именно на базе нефтегазовой отрасли происходит развитие машиностроения и других перспективных промышленных отраслей. В России также имеется успешная практика создания на базе нефтегазовых корпораций различных современных производств. Одним из таких производств, по праву считается завод СПГ, который расположен на острове Сахалин. На этом производстве используется одна из самых современных систем сжижения газа.

Которая была разработана при помощи специалистов предприятия Шелл. Но это не значит ,что инновации могут внедрять только зарубежные компании, в которых этот процесс отлажен до последнего винтика. Пути для внедрения новых технологий можно найти и в нашем государстве, необходимо только приложить немного усилий. Конечно, для западных компаний пока внедрение инноваций становится более простым занятие, потому что они изначально были ориентированы на вложение денег именно в это направление развития отрасли за счет новейших научных решений и технологических разработок. И нужно только несколько увеличить инвестиции, как со стороны государства, так и при использовании капиталов частных компаний. В этом случае можно ожидать очень хороших результатов. И нефтегазовая отрасль России станет значительно более эффективной.



2.Краткое описание, назначение, устройство и условия работы сборочной единицы (выполнить кинематическую схему)

Регулятор давления РДУК-2-50/35 газа для преобразования давления газа и автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне, для систем газоснабжения коммунально-бытовых, сельскохозяйственных и промышленных объектов.

Регуляторы давления РДУК-2 являются статическим автоматическим устройством непрямого действия с командным прибором - регулятором управления КН2 или КВ2. Регуляторы предназначены для редуцирования высокого или среднего давления неагрессивных газообразных сред. Они автоматически поддерживают заданное выходное давление при переменном входном давлении и при изменении расхода газа от нуля до максимального. В настоящее время промышленностью выпускаются регуляторы с условным проходом 50, 100 и 200 мм. В зависимости от величины регулируемого выходного давления промышленность комплектует регуляторы давления типа РДУК-2 регуляторами управления низкого или высокого давления, а в зависимости от пропускной способности и допускаемого перепада давления - сменными клапанами и седлами соответствующего диаметра. В комплект регулятора давления РДУК-2 входят: регулирующий клапан с мембранным приводом; регулятор управления (КН2 или КВ2); соединительные трубки и дроссели.

Регуляторы давления универсальные конструкции Казанцева РДУК2 рассчитаны для работы на газе с входным давлением до 12 кгс/см2 (для регулятора РДУК2-200/140 - до 6 кгс/см2 из-за чрезмерно больших усилий, воздействующих на мембранный узел. Поэтому по данным Мосгазниипроекта применение РДУК2-200/140 на давлениях до 12 кгс/см2 может быть допущено только при условии усиления мембранного узла регулятора в заводских условиях. Следует отметить, что некоторые заводы-изготовители ограничивают применение регуляторов РДУК2-200/105 также давлением 6 кгс/см2)

Регулятор управления КН2 является командным прибором, а регулирующий клапан -- исполнительным механизмом. Работа регулятора давления осуществляется за счет энергии проходящей рабочей среды.

Газ входного давления, помимо основного клапана, поступает через фильтр на малый клапан регулятора управления и после него по соединительной трубке через демпфирующий дроссель -- под мембрану регулирующего клапана. Газ сбрасывается в газопровод за регулятором давления через сбросной дроссель.

На мембраны регулирующего клапана и регулятора управления по соединительным трубкам подается выходное давление газа. Благодаря непрерывному потоку газа через сбросной дроссель давление перед ним и, следовательно, под мембраной регулирующего клапана всегда больше выходного давления.

Разность давлений по обе стороны мембраны регулирующего клапана образует подъемную силу мембраны, которая при любом установившемся режиме работы регулятора уравновешивается весом подвижных частей и действием входного давления на основной клапан.

Повышенное давление под мембраной регулирующего клапана автоматически регулируется малым клапаном регулятора управления, в зависимости от потребления газа и входного давления перед регулятором.

Усилие выходного давления на мембрану регулятора управления постоянно сравнивается с заданным при настройке усилием нижней пружины; любое незначительное отклонение выходного давления вызывает перемещение мембраны и клапана регулятора управления. При этом изменяется расход газа, проходящего через малый клапан, а следовательно, и давление под мембраной регулирующего клапана.

Таким образом, при любом отклонении выходного давления от заданного изменение давления под большой мембраной вызывает перемещение основного клапана в новое равновесное положение, при котором выходное давление восстанавливается. Например, если при уменьшении потребления газа выходное давление повысится, то мембрана и клапан регулятора управления несколько опустятся. При этом расход газа через малый клапан уменьшится, что вызовет уменьшение давления под мембраной регулирующего клапана. Основной клапан под действием входного давления начнет закрываться до тех пор, пока его проходное сечение не будет соответствовать новому потреблению газа и выходное давление не восстановится.

При работе ход мембраны и клапана регулятора управления, необходимый для полного хода основного клапана, весьма мал, и изменение усилий обеих пружин на этом малом ходу, а также действие меняющегося входного давления на малый клапан составляют незначительную часть от действия выходного давления на мембрану регулятора управления. Это означает, что регулятор при изменениях потребления газа и входного давления поддерживает выходное давление за счет незначительного отклонения от заданного. Практически эти отклонения составляют примерно 1-5 % от номинала.

Параметры	Наименование
	РДУК-2В-50/35	РДУК-2Н-50/35	РДУК-2Н-100	РДУК-2В-100	РДУК-2Н-200	РДУК-2В-200
Диаметр условного прохода, мм	50	50	100	100	200	200
Максимальное входное давление, МПа (кгс/ см2)	1,2 (12)	1,2 (12)	1,2 (12)	1,2 (12)	1,2 (12)	1,2 (12)
Диапазон настройки выходного давления, кПа (кгс/ см2)	30-600	1-60	1-60	30-600	1-60	30-600
Диаметр седла, мм	35	35	50, 70	50, 70	105, 140	105, 140
Габаритные размеры, мм строительная длина	230	230	350	350	600	600
Ширина			464	464	650	650
высота			418	418	711	711
Фланцы (конструкция и размеры) по ГОСТ 12815-80 на условное давление, МПа	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Масса, кг, не более			92	92	282	282



4.Характеристика материала деталей заданного узла с указанием марок, ГОСТов, механических свойств и химического состава

Сталь марки 09Г2С (отечественные аналоги 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т, 10Г2С)

Класс: Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций, марка стали 09Г2С широко применяется при производстве труб и другого металлопроката.

Использование в промышленности: различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от --70 до +425°С под давлением.

Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97. Лист толстый ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19904-90. Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70. Поковки и кованные заготовки ГОСТ 1133-71.

Расшифровка марки 09Г2С: Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 - процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет - это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее кол-во добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь. 



Химический состав в % стали марки 09Г2С
C	до 0,12
Si	0,5 - 0,8
Mn	1,3 - 1,7
Ni	до 0,3
S	до 0,04
P	до 0,035
Cr	до 0,3
N	до 0,008
Cu	до 0,3
As	до 0,08
Fe	~96-97

Зарубежные аналоги марки стали 09Г2С
Германия	13Mn6, 9MnSi5
Япония	SB49
Китай	12Mn
Болгария	09G2S
Венгрия	VH2
Румыния	9SiMn16

Удельный вес 09Г2С: 7,85 г/см3

Температура критических точек: Ac1 = 725 , Ac3(Acm) = 860 , Ar3(Arcm) = 780 , Ar1 = 625

Свариваемость материала: без ограничений. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и и газовой защитой, ЭШС.

Флокеночувствительность: не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850.

Обрабатываемость резанием: в нормализованном отпущенном состоянии дB=520 МПа, Кх б.ст=1,0 К х тв. спл=1,6 Предел текучести у0,2 МПа (по ГОСТ 5520-79 ) при разных температурах: 250 °С=225 МПа, 300 С=195 МПа, 350 С=175 МПа, 400 С=155 МПа

 

Механические свойства стали 09Г2С при Т=20oС
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	у0,2 (МПа)	?уВ (МПа)	д?5 (%)
19281-73	Сортовой и фасонный прокат	до 10	345	490	21
19282-73	Листы и полосы (Образцы поперечные)	от 10 до 20 вкл. от 20 до 32 вкл. от 32 до 60 вкл. от 60 до 80 вкл. от 80 до 160 вкл.	325 305 285 275 265	470 460 450 440 430	21 21 21 21 21
19282-73	Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные)	от 10 до 32 вкл. от 32 до 60 вкл.	365 315	490 450	19 21
17066-80	Листы горячекатаные	2-3,9		490	17

 

Ударная вязкость KCU (Дж/см3) при низких температурах °С
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	KCU при +20	KCU при -40	KCU при -40
19281-73	Сортовой и фасонный прокат	от 5 до 10 от 10 до 20 вкл. от 20 до 100 вкл.	64 59 59	39 34 34	34 29 -
19282-73	Листы и полосы	от 5 до 10 от 10 до 60 вкл.	64 59	39 34	34 29
	Листы после закалки, отпуска (Образцы поперечные)	от 10 до 60 вкл.	-	49	29

 



Механические свойства в зависимости от темп. °С отпуска
Темп. отпуска, °С	у0,2 (МПа)	?уВ (МПа)	?д5 (%)	?ш (%)
Листы толщиной 34 мм в состоянии поставки HB 112-127 (образцы поперечные)
20	295	405	30	66
100	270	415	29	68
200	265	430	-	-
300	220	435	-	-
400	205	410	27	63
500	185	315	-	63

 

Описание стали 09Г2С: Чаще всего прокат из данной марки стали используется для разнообразных строительных конструкций благодаря высокой механической прочности, что позволяет использовать более тонкие элементы чем при использовании других сталей. Устойчивость свойств в широком температурном диапазоне позволяет применять детали из этой марки в диапазоне температур от -70 до +450 С. Также легкая свариваемость позволяет изготавливать из листового проката этой марки сложные конструкции для химической, нефтяной, строительной, судостроительной и других отраслей. Применяя закалку и отпуск изготавливают качественную трубопроводную арматуру. Высокая механическая устойчивость к низким температурам также позволяет с успехом применять трубы из 09Г2С на севере страны.

Свойства стали 09Г2С: сталь 09Г2 после обработки на двухфазную структуру имеет повышенный предел выносливости; одновременно примерно в 3--3,5 раза увеличивается число циклов до разрушения в области малоцикловой усталости.

Упрочнение ДФМС(дфухфазные ферритно-мартенситные стали) создают участки мартенсита: каждый 1 % мартенситной составляющей в структуре повышает временное сопротивление разрыву примерно на 10 МПа независимо от прочности и геометрии мартенситной фазы.

Разобщенность мелких участков мартенсита и высокая пластичность феррита значительно облегчают начальную пластическую деформацию. Характерный признак ферритно-мартенситных сталей -- отсутствие на диаграмме растяжения плошадки текучести. При одинаковом значении общего (добщ) и равномерного (др) удлинения ДФМС обладают большей прочностью и более низким отношением у0,2/ув (0,4--0,6), чем обычные низколегированные стали. При этом сопротивление малым пластическим деформациям (у0,2) у ДФМС ниже, чем у сталей с ферритно-перлитной структурой.

При всех уровнях прочности все показатели технологической пластичности ДФМС (у0,2/ув, др, добщ, вытяжка по Эриксену, прогиб, высота стаканчика и т. д.), кроме раздачи отверстия, превосходят аналогичные показатели обычных сталей.

Повышенная технологическая пластичность ДФМС позволяет применять их для листовой штамповки деталей достаточно сложной конфигурации, что является преимуществом этих сталей перед другими высокопрочными сталями.



5.Разработка технологических процессов разборки и сборки узла

Для обеспечения высокой производительности труда при максимальной сохранности деталей наряду с механизацией процессов очень важна последовательность технологических операций разборки. Поэтому на разборочные работы разрабатывают технологические процессы. Технологическим процессом разборки М, агрегата или узла называется часть производственного процесса, непосредственно связанная с рассоединением деталей в наиболее рациональной последовательности. Операцией называется законченная часть технологического процесса разборки данного автомобиля, агрегата или узла, выполняемая одним или несколькими рабочими на отдельном рабочем месте. Часть операции -- разборка одного определенного соединения при неизменном инструменте -- называется переходом.

При разработке технологического процесса определяется последовательность операций, способы разборки, выбирается и назначается оборудование, приспособления, инструмент, разряд работы, рассчитываются нормы времени.

Для разработки технологического процесса необходимо располагать следующими исходными данными:

1.Сборочными чертежами разбираемой М, агрегата или узла (для получения полного представления о его конструкции).

2.Спецификацией всех деталей, входящих в состав разбираемого агрегата или узла (для этого может быть использован каталог автомобильных деталей).

3.Годовой производственной программой -- количеством разбираемых М или агрегатов (для определения степени экономически оправданной механизации операций).

4.Сведениями об оборудовании.

5.Весом М или агрегата (для выбора подъемно-транспортных средств).

Кроме документации, желательно иметь образец агрегата или узла, на котором можно было бы выполнить пробную разборку согласно намеченному технологическому процессу. Это позволит ускорить разработку технологического процесса и избежать возможных ошибок.

При разработке технологического процесса необходимо учитывать удобство выполнения операций.

Разработанный технологический процесс разборки оформляют в виде технологической карты. На крупных ремонтных предприятиях такие карты разрабатывают на каждую операцию или группу операций, выполняемых на постах поточной линии, и они носят название постовых. Их вывешивают непосредственно на рабочих местах.

Совокупность операций, указанных в технологических картах, представляет собой технологический процесс разборки М или агрегата. На небольших ремонтных предприятиях подробный технологический процесс иногда заменяют общим перечислением операций. Во всех случаях необходимо строго выполнять технологический процесс, т.е. соблюдать технологическую дисциплину -- важнейший закон производства. Неуклонное выполнение технологического процесса является одним из элементов, характеризующих высокую культуру производства. При разработке технологических процессов разборки необходимо стремиться к наиболее полной и экономически оправданной механизации работ, всемерному сокращению затрат и облегчению ручного труда.

Несмотря на разнообразие М, агрегатов и узлов, выполняемые при их разборке работы состоят из относительно небольшого количества однотипных повторяющихся операций. К ним следует отнести разборку резьбовых соединений, демонтаж подшипников, распрессовку деталей, разборку подвижных соединений. Правильное выполнение этих операций ускоряет процесс разборки, позволяет сохранить и в дальнейшем использовать максимальное количество деталей, что, в конечном итоге, способствует снижению стоимости ремонта в целом. Поэтому очень важно знать особенности выполнения этих типовых операций.

При разборке резьбовых соединений рекомендуется вначале поочередно отпустить все гайки, затем отвернуть их полностью. Такая последовательность разборки позволяет в ряде случаев предотвратить перекосы отсоединяемых деталей и облегчить их снятие. Некоторые резьбовые соединения в собранном агрегате и узле испытывают действие дополнительной нагрузки, создаваемой упругой деформацией деталей. Например, болты крепления кожуха сцепления к нажимному диску находятся в напряженном состоянии в результате действия нажимных пружин. Стремянки рессор и гайки, крепящие их, находятся под нагрузкой, вызываемой упругостью рессор.



6. Составление дефектной ведомости сборочной единицы ремонтируемого узла(не менее , чем на 20 деталей)

№ п/п	Наименование детали.	Поломка, дефекты.	Методы устранения.
1	2	3	4
(Компрессор винтовой)
1.	Плунжер	Засорён.	Промывка
2.	Седло	-	-
3.	Мембрана	Износ	Замена
4.	Импульсная трубка	Коррозия	замена.
5.	Импульсная трубка	Коррозия	Замена.
6.	Дроссель	-	Замена
7.	Импульсные трубки	Коррозия	замена.
9.	Трубка выкида газа	загрязнение.	Очистка
10.	Пилот	Засорён.	Прочистка
11.	Импульсные трубки	Небольшая коррозия.	Шлифовка.
12.	Фильтр	Засор	Прочистка
13.	Шток	износ	ремонт
14.	корпус	-	-
15.	крышка	-	Замена
16.	Прокладка	износ	Замена.
17.	Стакан	Коррозия	Зачистка
18.	Толькатель	Засорён.	Прочистка.
19.	Гайка М8	Износилось.	Замена.
20.	Винт 4,2*19	Износилось.	Замена.



7.Определение межоперационных и общих припусков, выполнить схему расположения допусков и припусков

Припуском называется слой материала, удаляемый с поверхности заго-товки для достижения заданной точности и качества поверхности детали. Под качеством поверхности детали (заготовки) понимают состояние её поверхностного слоя как результат воздействия на него одного или несколь- ких последовательно применяемых технологических методов. Оно характе-ризуется шероховатостью, волнистостью и физико-механическими свойства- ми поверхностного слоя. Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются его твердостью, структурными и фазовыми превращениями, величиной, зна- ком и глубиной распространения остаточных напряжений, деформацией кри- сталлической решетки материала. При применении химико-термических ме-тодов обработки изменяется также химический состав материала поверхно- стного слоя. От качества поверхностного слоя детали во многом зависят ее эксплуа-тационные характеристики. Так, большое влияние на износ трущейся пары оказывают волнистость и макрогеометрические погрешности сопряженных поверхностей. Они уменьшают поверхности контакта и увеличивают удель-ные нагрузки по сравнению с расчетными, что обусловливает повышенный износ поверхностей сопряжения. Уменьшая волнистость и макрогеометриче-ские погрешности, можно увеличить срок службы соединения. Влияние ше-роховатости поверхностей сопряженных деталей на износ в основном прояв- ляется в процессе приработки. Наклеп, возникающий в результате обработки резанием, уменьшает из- нос поверхностей. Износ значительно уменьшается при термической и химико-термической обработке деталей. На уменьшение износа влияют твердость, структура и химический со- став поверхностного слоя. Наличие в слое остаточных напряжений сжатия несколько уменьшает износ, а остаточных напряжений растяжения - увеличивает. Шероховатость поверхности влияет на прочность деталей, работающих при циклической и знакопеременных нагрузках, так как впадины микропрофиля влияют на концентрацию напряжений и образование усталостных трещин. От качества поверхности зависит контактная жесткость стыков сопрягаемых деталей. Шероховатость и волнистость поверхностей уменьшают фактическую площадь контакта. 4 Шероховатость поверхности во многом влияет на прочность сопряжений с натягом. При увеличении микронеровностей прочность сопряжении снижается. В атмосферных условиях коррозия возникает легче и распространяется быстрее на грубообработанных поверхностях, а также при наклепе. Предел выносливости деталей машин часто определяется величиной, знаком и глубиной распространения остаточных напряжений в поверхностном слое.

Наиболее интенсивное влияние остаточные напряжения оказывают на хрупкие материалы и тонкостенные нежесткие детали, у которых они мо- гут вызвать искажение формы и размеров в процессе эксплуатации. Установление оптимальных припусков на обработку является ответст- венной технико-экономической задачей. Назначение чрезмерно больших припусков приводит к потерям материала, превращаемого в стружку, увели-чению трудоемкости механической обработки, к повышению расхода режу- щего инструмента и электрической энергии, увеличению потребности в обо- рудовании и рабочей силе. Назначение заниженных припусков не обеспечивает удаления дефект-ных слоев материала и достижения требуемой точности и качества обрабаты- ваемых поверхностей, повышает требования к точности исходных заготовок и приводит к их удорожанию, увеличивает опасность появления брака. Величина припуска должна компенсировать все погрешности от пре-дыдущей обработки заготовки и погрешности, связанные с выполнением рассматриваемой технологической операции.

Различают общие и промежуточные припуски. Промежуточным припуском называют слой материала, снимаемый при выполнении данного технологического перехода. Общий припуск - это сумма всех промежуточных припусков снятых при обработке данной поверхности. Различают минимальные, номинальные и максимальные припуски на обработку. Расчету подлежит минимальный припуск на обработку. Колебание же размера обрабатываемой поверхности заготовки в пределах допуска на ее из-готовление создает колебание величины припуска от минимального до мак- симального. Величины припусков на обработку могут быть установлены опытно- статическим методом или определены с использованием расчетно- аналитического метода.



8.Расчет норм времени на все технологические процессы

Существуют следующие методы определения норм времени [6]:

1. Опытно-статистический - характеризуется тем, что нормы времени на операцию или работу определяется в целом, без поэлементного анализа и проектирования оптимальных условий, режимов и приемов работы. Этот способ нормирования не обеспечивает научно-обоснованного и прогрессивного характера норм, не позволяет выявить имеющиеся резервы производства и не способствует повышению производительности труда рабочих. Опытно-статистический метод основан на двух методах: опытном и статистическом. Опытный метод основан на опыте мастера и нормировщика, а статистический метод, как правило, основывается на отчетных и статистических данных о фактических затратах времени по аналогично выполненным работам.

2. Аналитический метод. При этом методе норму времени на операцию устанавливают в следующем порядке: операцию расчленяют на составляющие ее элементы; по каждому элементу определяют факторы, влияющие на время их выполнения; разрабатывают рациональный состав операции, последовательность трудовых и технологических элементов и необходимые условия их выполнения; определяют продолжительность отдельных элементов и операции в целом.

Аналитический метод имеет две разновидности: аналитически-исследовательский и аналитически-расчетный - различие которых состоит в способе определения затрат времени . При аналитически-исследовательском методе затраты времени на операцию определяют на основе измерения затрат времени путем наблюдения непосредственно на рабочих местах (хронометражные наблюдения, фотография рабочего времени, самофотография и т.д.). При аналитически-расчетном методе затраты времени рассчитывают по нормативам режимов работы оборудования и времени, а также по формулам зависимости времени от факторов продолжительности. Аналитически-расчетный метод позволяет сократить трудоемкость установления норм, т. к. отпадает необходимость в наблюдениях, однако точность норм для конкретного рабочего места снижается. Для повышения точности в расчетах в нормативах предусмотрены поправочные коэффициенты.

3. Табличный или укрупненный метод, когда по специальным таблицам определяется время на единицу работ.

Нормирование технологического процесса

При нормировании труда рабочих применяются следующие виды норм затрат труда: норма времени, норма выработки.

Норма времени - это величина затрат рабочего времени, установленная для выполнения единицы работы работником или группой работников (в частности, бригадой) соответствующей квалификации в определенных организационно-технических условиях.

Норма выработки - это установленный объем работы (количество единиц продукции), который работник или группа работников (в частности, бригада) соответствующей квалификации обязаны выполнить в единицу рабочего времени в определенных организационно-технических условиях.

Между нормой времени и нормой выработки существует обратная связь, т. е. с уменьшением нормы времени норма выработки увеличивается. Изменяются эти величины не в одинаковой мере: норма выработки увеличивается в большей степени, чем уменьшается норма времени.

Технически обоснованная норма времени устанавливается на базе комплексного исследования и рационализации трудового процесса. При этом предусматривается оптимальный для данных условий производства технологический процесс, который характеризуется рациональной структурой, применением прогрессивной технологии, использованием экономически эффективных и производительных предметов технологического оснащения (оборудование, инструменты, приспособления) и научно обоснованными режимами обработки.

В курсовом проекте операции технологического процесса будем нормировать аналитическо-расчетным методом, используя общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного на работы, выполняемые на металлорежущих станках по средне- и крупносерийному производству (1984г.) [5].

Нормировочные карты и технологический процесс обработки детали приведены в приложении.

Структура технически обоснованной нормы времени Нвр включает лишь те категории рабочего времени, которые необходимы для выполнения заданной работы (операции) в нормальных производственных условиях. К ним относятся: основное время tо, вспомогательное неперекрываемоеtвн, время на организационно-техническое обслуживание рабочего места tобсл, время нормируемых перерывов на отдых и личные надобности tотл, подготовительно-заключительное время Tпз:

В техническую норму времени включается лишь часть вспомогательного времени, не перекрываемого другими элементами операции. В состав вспомогательного времени в зависимости от конкретного содержания операции включается:

время на установку и снятие детали - Tуст;

время, связанное с выполнением технологического перехода - Tпер; время на выполнение контрольных измерений с учетом коэффициента периодичности измерений (там, где необходимо) - Tконтр.

Время контроля сравнивается с основным (машинным) временем по переходу большей продолжительности. Если оно больше машинного, то время контроля включается во вспомогательное неперекрываемое время. Если время контроля меньше основного времени, то оно относится к вспомогательному перекрываемому.

Сумма основного и вспомогательного неперекрываемого времени на операцию образует предварительное оперативное время:

.

Далее по общемашиностроительным нормативам времени определяется время на обслуживание рабочего места (a1) и время на отдых и личные надобности (a2) в процентах от оперативного времени.

Подготовительно-заключительное время определяется на основе общемашиностроительных нормативов в зависимости от типа оборудования, оснастки, сложности наладки, количества используемых инструментов и т.д. В него входит время на наладку оборудования, время на получение и сдачу инструмента.

Внутри полной технически обоснованной нормы времени выделяют т.н. норму штучного времени Tшт, которое выражает затраты времени на изготовление каждой отдельной единицы продукции. Она состоит из основного времени, вспомогательного времени, времени обслуживания рабочего места и перерывов на отдых и личные надобности.

В условиях серийного производства сначала определяется предварительное штучное время:

Затем определяется длительность обработки партии деталей в сменах:



где - предварительное штучное время (без учета коэффициента на вспомогательное время КТвн), мин;



9.Разработка схемы сборки

При проектировании технологической схемы сборки необходимо определить конструктивные и сборочные элементы изделия и их взаимную связь. Схематическое изображение взаимной связи конструктивных или сборочных элементов изделий называют соответственно схемами конструктивного и сборочного составов изделий.Выбор и определение последовательности сборки зависят в основном от конструкции собираемого изделия и степени дифференциации сборочных работ. Последовательность ввода деталей и сборочных единиц в процессе сборки изделия определяет и порядок их предварительного комплектования.

При проектировании технологического процесса сборки необходимо собираемые изделия предварительно расчленить на элементы таким образом, чтобы осуществить сборку наибольшего количества этих элементов независимо друг от друга. Изделие расчленяют на сборочные единицы путем построения схемы сборочного состава.

Органическая связь сборочного процесса с конструкцией изделия требует от технолога перед непосредственным проектированием процесса сборки тщательного изучения конструктивной связи деталей и сборочных единиц изделия. Технолог должен определить сборочные единицы изделия, выделив базовые элементы и количество разъемов, проверить возможность обеспечения требуемой точности сборки и взаимозаменяемости, установить шифр или индекс каждой сборочной единицы для разработки технологической документации.

При выделении сборочных единиц обязательным условием является возможность сборки каждой сборочной единицы независимо от других. Кроме сборочных единиц определяют детали и составные части изделия, которые поступают в готовом виде.В результате этого должна быть составлена схема сборочной связи отдельных деталей и составных частей данного изделия. Эта сборочная связь определяет сборочный состав изделия.

В связи с тем, что схема сборочного состава должна указывать последовательность сборочного процесса, в ней должен быть выделен базовый элемент (базовая деталь, сборочная единица и т. д.), с которого и начинается сборка.

В процессе сборки изделия пользуются сборочными базами, т. е. совокупностями поверхностей или точек, по отношению к которым фактически ориентируют другие детали изделия. Сборочные базы образуются теми элементами деталей, которые определяют их положение относительно других, ранее установленных деталей.



10.Расчет размерной цепи)

Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины при сборке, а также размерные связи в технологических процессах обработки или измерения деталей.

Размерные цепи позволяют составить метрическую модель изделия и оптимизировать требования к точности геометрических параметров, с целью обеспечения показателей качества функционирования в заданных пределах при установленных затратах на производство.

Размерная цепь - совокупность взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.

В общем случае размерная цепь может быть представлена в виде зависимости параметров , , . . . , , влияющих на параметр Y.

Метрическая модель описывается уравнением:

Y= F (, ,…,). (1)

Уравнение, связывающее отклонения размеров в размерной цепи:

 (2)

Размерная цепь состоит из составляющих и замыкающего размеров.

Замыкающим называется размер, получающийся последним в результате обработки или сборки изделия. Замыкающий размер получается как результат действий, связанных с обработкой или сборкой изделий.

Составляющими называют все остальные размеры. Составляющие размеры получаются в процессе обработки деталей.

На рис.1 показана деталь, размеры которой получены в процессе обработки в одной из следующих последовательностей: ,,  или . Для любой из указанных последовательностей обработки размерная цепь будет состоять из четырёх (m = 4) размеров (рис.1b). Размеры , являются независимыми и поэтому называются составляющими.

Размер специально не изготовляется и не контролируется в процессе обработки детали, а получается результирующим после того, как с заданной точностью будут выполнены размеры ,. Такой размер является замыкающим. 

При обозначении составляющих размеров  замыкающий размер обозначается . В сборочной размерной цепи замыкающий размер - это всегда размер между осями или поверхностями разных деталей (зазор, натяг, отклонение от соосности и т.п.).

По отношению к замыкающему все составляющие размеры делятся на увеличивающие и уменьшающие.Увеличивающим называют размер, с увеличением которого замыкающий размер увеличивается (т.е. для которого >0). Уменьшающим называется размер, с увеличением которого замыкающий размер уменьшается (т.е. передаточная функция отрицательна <0 ).

Размерные цепи, для которых  = +1, называют линейными. К нелинейным относят плоские и пространственные цепи с произвольно направленными размерами.При расчёте размерных цепей применяются следующие условные обозначения:

- номинальный размер любого составляющего размера;

- замыкающий размер;

Т, Т- допуски составляющего и замыкающего размеров;

Е - обозначение отклонения;

- верхнее отклонение, например ;

- нижнее отклонение, например .

В размерных цепях применяют отличные от системных обозначений( в которой, как известно, ES, EI - отклонения отверстий; es, ei - отклонения валов), так как многие размеры размерных цепей не подходят под понятия “отверстие” или “вал”.

- среднее отклонение, определяющее середину поля допуска, например .

- наибольший, наименьший предельные и средний размеры составляющего звена;

- наибольший, наименьший предельные и средний размеры замыкающего размера.

 - передаточное отношение (или передаточная функция j - го размера.



РАСЧЁТ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

Метод max-min

Для линейной размерной цепи уравнение (1) может быть записано в следующем виде:

 ,   (3)

где n- число увеличивающих, p- число уменьшающих звеньев, причём n+p=m-1.

На схемах увеличивающие звенья можно отмечать стрелкой, направленной вправо ( ), уменьшающие - влево () (рис.1).

Предельные размеры рассчитываются по следующим формулам:

 (5)

 (6)

В большинстве случаев удобнее пользоваться расчётом предельных отклонений:

 (7)

  , (8)

затем среднее отклонение замыкающего размера

 (10)

Формула (10) может быть получена в результате сложения и деления на уравнения (7) и (8).

В общем случае  (11)

Если вычесть из уравнения (5) уравнение (6), получим основное уравнение связи допусков составляющих размеров с допуском замыкающего размера при полной взаимозаменяемости, т.е. при допущении, что возможно сочетание всех наибольших увеличивающих размеров с наименьшими уменьшающими и наоборот:

 (12)

Допуск замыкающего размера равен сумме допусков составляющих размеров.

Из этого следует, что:

а) исходные размеры (к которым предъявляются функциональные требования, от точности которых зависит качество изделия) не следует делать замыкающими при указании исполнительных размеров на чертеже;

б) если это невозможно, то необходимо выполнить принцип кратчайшей размерной цепи, т.е. исходный размер делать зависимым от минимального числа составляющих размероПри условии обеспечения полной взаимозаменяемости её решают в такой последовательности:

1)определить допуск замыкающего размера по формуле (12);

2)определить  и  по формулам (7) и (8);

3)проверить расчёт по формуле:

 (15)

Метод регулирования

Этот метод основан на применении регулятора, компенсирующего значительные отклонения замыкающего размера от заданных значений.

Компенсатором может быть специальная деталь, например набор прокладок или устройство ( винт или гайка, клин и т.п. ). В некоторых случаях предусматривают технологический компенсатор - избыток материала на одной из деталей, который удаляется при сборке пригонкой замыкающего размера до заданных пределов.

Номинальный размер компенсатора  определяется из уравнения

 . (24)

Знак “+” соответствует случаю, когда компенсатор является увеличивающим звеном, знак “-“ - когда компенсатор - уменьшающее звено.

Диапазон регулирования компенсатора  определяется из уравнения

 . (25)

Расчёт увеличивающего компенсатора проводиться по следующим формулам:

 . (26)

Предельные отклонения компенсатора от номинального значения  определяются по уравнениям

 ;  . (27)

или по предельным отклонениям составляющих звеньев

 ,

 . (28)

Предельные размеры компенсатора могут быть определены по следующим формулам:

 (29)

или только для увеличивающего компенсатора - из уравнений

,

. (30)

Расчёт уменьшающего компенсатора проводится по формулам

. (31)

Предельные отклонения компенсатора определяются по (27), или по предельным отклонениям составляющих звеньев:

 ,

 . (32)

Предельные размеры уменьшающего компенсатора можно определить по формулам (29) или из следующих уравнений:

,.

Вследствие такого округления диапазон регулирования сменными прокладками увеличится:

 мм.

Количество сменных прокладок

 шт.Толщина сменной прокладки

 мкм

Округляем S до стандартных значений толщин листового материала, чтобы соблюдалось условие .

Принимаем по Ra5 мкм.

Рассчитаем размеры комплектов прокладок:

мм;

мм;

мм .

Размеры и  в некоторых случаях могут быть изготовлены в виде одной прокладки.



11.Модернизация узла

Модернизация регуляторов давления проводилась совместно со службами ГРС ООО «Газпром трансгаз Уфа», ООО «Газпром трансгаз Казань» и ООО «Газпром трансгаз Ухта» на эксплуатируемых ГРС, где и сегодня нарабатывают опережающий ресурс модернизированные регуляторы. Точность поддержания давления при постоянном расходе - не более 1%. При резком изменении расхода кратковре- менное колебание давления остается на уровне ±2%. Постоянный мониторинг работы регуля- торов, эксплуатируемых на разных ГРС, подтверждает, что при эксплуатации необходимо в первую очередь обращать внимание на работу пилотов-усилите- лей и оснащение модулей регуляторов дополнительными фильтрами-осушителями и коллекторами обратной связи, т.к. отбор обратной связи на рабочие и контрольные пилоты-усилители модулей из разных точек выходного газопровода увеличивает разницу в срабатывании рабочего и контроль- ных регуляторов в момент перехода с одного на другой. Модернизация модулей, описанная выше, не требует больших затрат и позволяет проводить ее в полевых условиях, а также повышает точность поддержания давления выше заявлен- ных паспортных значений в 1,5ч2 раза, что особенно важно при внедрении си- стем автоматического управления ГРС из диспетчерской по телемеханике, что уже внедрено в ООО «Газпром трансгаз Уфа». При работе регуляторов «ЛОРД-10, -15, -25 и -50» на линиях малого расхода, где иногда расход ночью падает до нуля, необходимо особо отметить переход на «мягкое» уплотнение, которое показало надежную работу на расходах от 4 до 50 нм3 /час и выше. «Мягкое» уплотнение клапана обе- спечивает высокую герметичность в закрытом положении и позволяет работать регулятору «на тупик», т.е. гарантирует герметичность в безрас- ходном режиме. Нож седла и «мягкое» уплотнение - сменные. Внедрение «мягкого» уплотнения позволило увеличить точность поддержания давления и понизить минимальный расход регуляторов до 0,5% от максимального.

Регулятор давления типа РДБК-1 является модернизацией рассмотренного регулятора давления типа РДУК-2, а также статическим устройством прямого и непрямого действия с командным прибором - регулятором управления. Он поддерживает заданное выходное давление при переменном входном давлении и при изменении расхода газа от нуля до максимального. 

Регулятор давления типа РДСГ надежен и удобен в эксплуатации. Для его установки на клапан баллсна и пуска в работу не требуется никакого инструмента. 

Регуляторы давления типа РДУ предназначены для снижения высокого давления газа и автоматического поддержания выходного давления на заданном значении. 

Регуляторы давления типа РДУ устанавливают только на прямолинейном участке газопровода между двумя запорными устройствами таким образом, чтобы направление стрелки на табличке регулятора совпадало с направлением потока газа с обеспечением полной герметичности фланцевых соединений исполнительного устройства с газопроводом. Место отбора выходного давления указывают на монтажной схеме. Импульсную трубку присоединяют к верхней половине сечения газопровода. В случае, если отбор импульсного давления проводят за запорным устройством, на импульсной линии устанавливают запорное устройство с проходным сечением не меньше проходного сечения импульсной трубки. На выходном участке газопровода для настройки регулятора необходимо установить показывающий манометр. При установке регулятора необходимо предусматривать требуемые условия для обеспечения легкого доступа к регулятору, проведения его настройки, разборки и сборки. 



12.Мероприятия по антикоррозийной защите

Антикоррозийная защита является обязательным условием обеспечения длительной эксплуатации зданий (сооружений) из металлоконструкций. Проведение мероприятий антикоррозийной защиты на регулярной основе дает возможность защитить проинвестированные в объект строительства средства, сэкономить на ремонте и замене элементов конструкции. Более того, антикоррозийная защита металлоконструкций является важнейшим этапом обеспечения технической безопасности. Антикоррозионная защита металлоконструкций производится в несколько стадий:

обследование объекта и выбор технологии антикоррозийной защиты по его результатам;

подготовка поверхности;

нанесение защитного покрытия;

контроль качества произведённых работ.

Первый этап является существенно важным, так как неправильный выбор способа антикоррозийной защиты здания(сооружения) из металлоконструкций без учёта конкретных условий эксплуатации сведёт на нет усилия всех последующих этапов.

Подготовка поверхности является наиболее длительным и трудоемким процессом. Без предварительной зачистки нанести качественное антикоррозионное покрытие на металлоконструкции невозможно.

Данный этап может включать следующие операции:

обмывка участков со старым лакокрасочным покрытием с целью удаления солей и загрязнений различной природы;

очистка с целью удаления старого лакокрасочного покрытия, ржавчины, окалины и придания шероховатости абразивоструйным, гидроабразивным или гидродинамическим методом;

в случае использования гидроабразивной или гидродинамической очистки - сушка поверхностей;

ручная очистка от варочных брызг, закругление острых кромок на необходимых участках;

продувка и обеспыливание поверхностей с помощью сжатого воздуха или промышленных пылесосов;

с помощью углеводородных растворителей, обезжиривание поверхностей.

Наиболее прогрессивным методом подготовки поверхности на сегодняшний день является абразивоструйная обработка, обеспечивающая любые заданные уровни чистоты и шероховатости поверхности. Очищенная таким способом и получившая шероховатость поверхность представляет идеальную основу для дальнейшего нанесения защитного покрытия.

Нанесение выбранного типа защитного покрытия (лакокрасочного, пластмассового, гуммированного) должна осуществляться как можно быстрее после подготовки поверхности и в строгом соответствии с технологическими требованиями.

В целях обеспечения качества антикоррозийных мероприятий наши специалисты производят полный визуальны и инструментальный контроль на всех технологических стадиях работ.

В соответствии с нормативными требованиями, здания(сооружения) делятся на 5 степеней огнестойкости в зависимости от значений пределов огнестойкости основных строительных конструкций, принимаемых в часах или минутах, и пределов распространения огня по ним, принимаемым в сантиметрах. Нормированию подлежат: стены, перегородки, колонны, элементы лестничных клеток, перекрытий и покрытий. Несоответствие любого элемента здания (сооружения) требуемым значениям снижает степень огнестойкости здания в целом. Соответственно, огнезащита это комплекс мероприятий, направленных на повышение фактического предела огнестойкости конструкций до требуемых значений. Огнезащита стальных металлоконструкций может быть выполнена различными способами:

обеспечения защитного слоя путем обетонирования, обкладки кирпичом, оштукатуривания;

нанесение огнезащитных вспучивающихся покрытий (красок, мастик);

устройство теплоизолирующих экранов (облицовка из плитных и листовых материалов) и т.д.



Используемая литература

1. Глущенко Л.Ф., Шевцов Д.С., Кунцевич Б.Ф. Перевод промышленно-отопительных котлов с парового на водогрейный режим. - Киев: Будевильник, 1982. - 56 с.

2. Производственные и отопительные котельные/ Е.Ф. Бузников, К.Ф. Раддатис, Э.Я. Берзиньш. - Изд. 2-е, перераб. - М.: Энергоиздат, 1984. - 248 с.

3. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под редакцией Н.В. Кузнецова и др., изд. 2-е, перераб. - М.: Энергия, 1973. - 296 с.

4. Правила устройства и ...