Восстановление корпуса масляного насоса НШ-32

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГБПОУ РМ «Инсарский аграрный техникум»

Пояснительная записка

по ПМ 03 «Техническое обслуживание и ремонт сельскохозяйственной техники и оборудования»

Тема: Восстановление корпуса масляного насоса НШ-32

Автор курсового проекта: Егоркин Е.В.

Руководитель проекта преподаватель спецдисциплин: Тихонов В.Г.



Задание

ГБПОУ РМ «Инсарский аграрный техникум»

На курсовой проект по ПМ 03

«Техническое обслуживание и ремонт сельскохозяйственной техники»

Студенту: Егоркину Евгению Васильевичу

Специальность: 35.02.16 Эксплуатация и ремонт сельскохозяйственной техники и оборудования

Группа: 44

Тема курсового проекта: Восстановление корпуса масляного насоса НШ-32.



Содержание

Реферат

Введение

1. Краткая характеристика объекта ремонта

2. Определение дефектов деталей

3. Применяемые способы восстановления деталей из алюминия

4. Выбор рационального способа восстановления детали

5. Расчёт режимов холодного газотермического напыления

6. Расчет режимов механической обработки нанесенного покрытия

7. Расчет участка

8. Технико-экономическая оценка разработанного технологического процесса

9. Техника безопасности при сварочно-наплавочных работах

Заключение

Список использованных источников



Реферат

Пояснительная записка содержит 19 листов печатного текста,23 формул, 2таблиц, 4 источников литературы и графической части, состоящий из 3 листов А1.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, РЕМОНТ, ШЛИФОВАНИЕ, НАПЛАВКА, ВОСТАНОВЛЕНИЕ, ДЕТАЛЬ.

В пояснительной записке рассмотрены технологические процессы восстановления корпуса масляного насоса НШ-32. Также рассмотрены этапы ремонта, технологии выбора оборудования и расчета основных параметров технологических процессов восстановления деталей.



Введение

Повышение качества ремонта машин при одновременном снижении его себестоимости - главная проблема ремонтного производства. В структуре себестоимости капитального ремонта машин 60…70% затрат приходится на покупку запасных частей, которые даже в условиях рынка остаются дефицитными при росте цен. Основной путь снижения себестоимости ремонта машин - сокращение затрат на запасные части. Частично этого можно добиться за счёт бережного и грамотного выполнения разборки машин и дефектации деталей. Однако главный резерв - восстановление и повторное использование изношенных деталей, так как себестоимость восстановления большинства деталей, как правило, не превышает 20…60% цены новой детали. Кроме того, восстановление деталей - один из основных путей экономии материально-сырьевых и энергетических ресурсов, решение экологических проблем, так как затраты энергии, металлов и других материалов в 25…30 раз меньше, чем затраты при изготовлении новых деталей. При переплавке изношенных деталей также безвозвратно теряется до 30% металла.



1. Краткая характеристика объекта ремонта

Насосы шестеренные НШ-32-4, НШ-32А-3 (правого вращения) и насосы НШ-32Л, НШ-32А-3Л (левого вращения) с номинальным давлением на выходе 20 МПа для НШ-32-... и 16 МПа для НШ-32А-... предназначены для нагнетания рабочей жидкости в гидравлические системы тракторов, сельскохозяйственных и других машин.

Насосы НШ-32-4 и НШ-32А-3 выпускается как левого, так и правого вращения, в зависимости от сборки. Левого вращения - вращение ведущего ротора против часовой стрелки, правого вращения - вращение ведущего ротора по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода.

Пример условного обозначения насоса:

Насос НШ-32У-3Л, где:

НШ - насос шестеренный;

32 - рабочий объем насоса (;

У - условное обозначение производителя;

3 - номинальное давление 16 МПа на выходе насоса;

Л - направление вращения ведущего ротора, левое, если смотреть со стороны привода (правое не обозначается).

Технические характеристики:

Рабочий объем, см3	32
Номинальная частота вращения, с -1	40
Номинальная подача, л/мин	68,6
Давление на выходе, Мпа
номинальное	16
максимальное	21
Коэффициент подачи, не менее	0,94
Номинальная мощность, кВт	26,6
Масса, кг	5,1

Таблица 1. Техническая характеристика корпуса гидравлического насоса НШ-32У

Наименование детали	Материал	Твердость	Габаритные размеры, мм
Шток корректора	Алюминиевый сплав	250…500 HB	167х134х155

В табл. 2 приведены физико-механические свойства материала корпуса гидравлического насоса НШ-32У.

Таблица 2 Физико-механические свойства материала корпуса гидравлического насоса НШ-32У.

Материал Характеристика	Алюминиевый сплав
Предел прочности, МПа	250-500
Плотность, г/см3	2,6-2,8
Подверженность износу (коррозия, усталость и др.)	Высокая
Ремонтопригодность в походных условиях	Низкая
Ориентировочная жесткость	Высокая



2. Определение дефектов деталей

Исходными данными для определения дефектов детали и коэффициентов их повторяемости являются размеры исследуемых поверхностей новой детали по чертежу, допустимые размеры детали в соединении с бывшими в эксплуатации деталями и с новыми.

Перед проведением расчетов необходимо произвести замеры исследуемых поверхностей изношенных деталей. Измеряемая поверхность должна быть тщательно очищена от загрязнений.

Размер (диаметр) корпуса гидравлического насоса (мм):

По чертежу - мм. Допустимый без ремонта в соединении с новыми деталями - 55,09 мм. Размер (диаметр) корпуса гидравлического насоса (мм): По чертежу - мм. Допустимый без ремонта в соединении с новыми деталями - 55,09 мм. Значения износов определяются по формуле:

- для отверстий

,

где - наименьший предельный размер отверстия, мм;

- измеренный диаметр отверстия, мм.

Для отверстия: D=55 мм: = 55 + 0,09 = 55,09 мм,

И = 55,402 -55,09 = 0,312 мм;

Для отверстия: D=55 мм: = 55 + 0,09 = 55,09 мм,

И= 55,098 -55,09 = 0,008 мм.

Остальные вычисления износов для сокращения не приводим, а результаты представим в сводной таблице (вариационном ряде) информации, в которой полученные расчётом износы расположены в порядке их возрастания. 

3. Применяемые способы восстановления деталей из алюминия

Газотермическое напыление - процесс, при котором присадочный металл подается в специальный аппарат газотермического напыления металлизатор и по выходе из него расплавляется, а затем под действием струи сжатого воздуха или инертного газа распыляется и наносится на поверхность детали с целью наращивания изношенных размеров.

Существующие методы газотермического напыления представлены на рис. 13. Метод газотермического напыления имеет ряд преимуществ: можно наносить слои металла толщиной 0,02-10 мм; можно наносить как черные так и цветные металлы; слой металлизированного покрытия обладает рядом ценных свойств (высокая износостойкость при жидкостном и полужидкостном трении). Однако у него есть ряд существенных недостатков: недостаточно высокое сцепление покрытия с металлом восстанавливаемой детали; трудно подаются металлизации термические обработанные поверхности; значительны потери металла (выгорание).

В настоящее время методом газотермического напыления можно решать разнообразные технологические задачи:

- напыление износостойких антифрикционных и коррозион-ностойких покрытий;

- аллитирование (жаростойкость);

- наплавка и пайка напылением;

- устранение литейных дефектов;

- изготовление прессформ и т.д.

Электросварка алюминия. Сварку ведут в среде защитных газов (аргон). Литые металлоконструкции из алюминия и его сплавов затруднено ремонтировать сваркой из-за тонких (до 2 мкм), тугоплавких (до 2050°С) пленок окиси алюминия. Для их разрушения применяют специальные флюсы, например АФ-4А. Флюсы в сварочную ванну вносят присадочным прутком.

Газовая сварка - способ соединения металлических изделий в струе горючего газа (преимущественно) ацетилена. Применяется для сварки тонкостенных деталей из стали, цветных металлов и их сплавов, для наплавки твердых износостойких сплавов на изношенные поверхности при ремонтных работах.

Газовая сварка алюминиевых конструкций проводится нейтральным пламенем или пламенем с незначительным избытком ацетилена. Присадочный материал проволока Св А97, Св АМЦ по ГОСТ 7871-63, по химическому составу близкая к основному металлу. Перед сваркой алюминиевые детали нагревают до температуры 300-350°С, после сварки производится отжиг (нагрев до температуры 300'С) и выдержка в течение 2-х часов, затем медленное охлаждение. Окисную пленку при сварке можно удалять сварочным крючком.

Электроконтактная наплавка -- процесс образования металлопокрытий с целью восстановления изношенных или изготовления биметаллических деталей, отличающихся тем, что нагрев поверхности детали и присадочной проволоки осуществляется методом электросопротивления, а металлопокрытие образуется путем пластического формования присадки.

Устойчивая дуга обеспечивается при наплавке в среде аргона, менее устойчивая - в среде углекислого газа. Устойчивость дуги повышается с увеличением плотности тока до 300 А/мм2. В ремонтном производстве большое распространение получила электродуговая наплавка в среде углекислого газа.

4. Выбор рационального способа восстановления детали

Для учета названных факторов рекомендуется последовательно использовать три критерия:

1) технологический критерий, или критерий применимости;

2) технический критерий (критерий долговечности);

3) технико-экономический критерий (отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Первый учитывает, с одной стороны, особенности поверхностей, а с другой - технологические возможности способов восстановления.

Учитывая все характеристика объекта, а также характеристики способов восстановления наиболее рациональными методами восстановления будут являться: контактная наплавка и холодное газодинамическое напыление порошков.

Определяем коэффициент долговечности для выбранных методов:

Для контактной наплавки

КД=КИ*КВ*КСЦ,

где КИ - коэффициент износостойкости, [1, табл. 6];

КВ - коэффициент выносливости, [1, табл. 6];

КСЦ - коэффициент сцепляемости, [1, табл. 6];

КД=1,1*0,8*0,9=0,79.

Для холодного газотермического напыления порошков



КД=1,00*1,00*0,8=0,8.

По техническому критерию оптимальными являются способы, коэффициент долговечности которых не менее 0,8. Значит техническому критерию соответствуют оба способа.

Окончательно способ восстановления выбираем по технико-экономическому критерию. Для этого рассчитываем себестоимость восстановления

> min

где Св - себестоимость восстановления поверхности, руб.

Себестоимость восстановления Св определяется из выражения:

Св=Су*S

где Су - удельная себестоимость восстановления, руб/дм2,

S - площадь восстанавливаемой поверхности, дм2. Она рассчитывается из соотношения

S=2рr(h+r),

где r - радиус штока корректора, дм;

h - высота части штока корректора подвергаемая восстановлению, дм;

S=2*3,14*0,65(1,32+0,65)=8,04 дм2.

Для контактной наплавки



Св=18*8,04 =144,72 руб/,

==183,19.

Для газотермического напыления порошков

Св=12*8,04=96,48 руб/,

==120,6.

Рациональным способом по результатам расчётов будет холодное газотермического напыление порошков, так как 120,6<144,72.

5. Расчёт режимов холодного газотермического напыления

При напылении порошками расчет таких параметров как скорость, частота вращения, толщина покрытий рекомендуется выполнять соответственно по формулам

Рациональное значение силы тока при напылении 200 - 230 А. Коэффициент нанесения покрытия бН = 10 - 13 г/А·ч.

Скорость наплавки определяется по формуле:



, м/ч,

где бН - коэффициент наплавки, г/А·ч;

I - сила тока, А;

h - толщина наплавляемого слоя, мм;

S - шаг наплавки, мм;

г - плотность электродной проволоки, г/см3 (г = 7,85 г/см3).

Частота вращения детали:

, мин-1,

где d - диаметр детали, мм.

Толщина покрытия h определяется из соотношения:

h= + z1 + z2, мм

где И - износ детали, мм;

z1 - припуск на обработку перед покрытием на сторону (z1 = 0,1…0,3 мм); деталь газодинамический напыление механический

z2 - припуск на механическую обработку после нанесения покрытия на сторону, мм.

Расход порошка определяется по формуле:

Q=0,1 · v · S · h · г · КП, г/с,

где S - шаг наплавки, см/об (S = 0,4 - 0,5);

h - толщина наплавленного слоя, мм;

г - плотность наплавленного металла, г/см3. Для порошковых твердых сплавов на железной основе г = 7,4; для сплавов на никелевой основе г = 0,8

КП - коэффициент, учитывающий потери порошка, КП = 1,12…1,17.

Для первого износа:

м/ч

мм

г/с

Для второго износа:

м/ч

мм

г/с

6. Расчет режимов механической обработки нанесенного покрытия

Для холодного газотермического напыления, видом обработки будут являться токарная черновая и токарная чистовая операции. Материалом инструмента будет являться металлический материал ВК8. Режимы обработки: скорость резания при черновом точении равна м/мин, подача мм/об, глубина обработки мм; скорость резания при чистовом точении равна м/мин, подача мм/об, глубина обработки мм. Все данные занесем в таблицу 7.



Таблица 3

Способ восстановления	Вид обработки	Материал инструмента	Режим обработки
			Скорость резания V, м/мин	Подача S, мм/об	Глубина обработки t, мм
Холодное газодинамическое напыление	Токарная черновая Токарная чистовая	ВК8 ВК8	20,0 40,0	0,30 0,15	0,50 0,20

7. Расчет участка

Расчет площади:

,

где - суммарная площадь всего оборудования;

- коэффициент плотности расстановки оборудования;

.

Тогда длина 24 метра ширина 12 метров.

Таблица 3. Технологического оборудования.

№	Наименование оборудования	Тип или модель	Размеры, мм	Кол-во
1	стенд для испытания гидрооборудования		1200x600	1
2	Стеллаж для деталей		600x400	2
3	ларь для отходов		1000Ч600	1
4	ванна моечная передвижная	ОМ-1316	600x400	1
5	станок круглошлифовальный	3М151	2300x900	1
6	станок токарный	1К620	3060x 1800	1
7	Пресс гидровличесский	2153-М2	1500x1000	1
8	стенд для испытания гидрооборудования	КИ-4200	1755x800	1
9	кран-балка		1800x600	1
10	пресс настольный		2000x750	1
11	верстаки слесарные		1500x1000	1
12	стенд разборки и сборки		1500x650	1
13	шкаф для инструмента		1200x550	1
14	стенд для обкатки масляных насосов		1000x800	1
15	настольно-сверлильный станок		1780x1350	1
16	Установка 011-02М		1500x850	1
17	Наплавочная кабинка		2500Ч1500	1

8. Технико-экономическая оценка разработанного технологического процесса

Себестоимость восстановления по новому способу рассчитывается по формуле, руб.:

СВОССТ = СОЗП + СДЗП + ССН + СМ + СТЕР + СЦ + СО + СВП + СОЗ + СУКВ,

где СОЗП - основная зарплата производственных рабочих, руб.;

СДЗП - дополнительная заработная плата, руб.; ССН - начисление по единому социальному налогу, руб.; СМ - стоимость материалов, руб.; СТЕР - транспортно- заготовительные расходы на материал, руб.;

СЦ - цеховые расходы, руб.; СО - расходы на содержание оборудования, руб.; СВП - внепроизводственные расходы, руб.;

СОЗ - общезаводские расходы, руб.; СУКВ - удельные затраты на капитальные вложения, руб.; Основная заработная плата на восстановление:



СОЗП = kВ ТВ, руб.

где kВ - норма времени на восстановление, ч.

ТВ - часовая тарифная ставка рабочего, руб./ч.

Дополнительная заработанная плата:

СДЗП = ,

Начисления по единому социальному налогу:

ССН = ,

Стоимость материала определяем по формуле:

СМ = (kM CM), руб.

КМ - расход материала на восстановление, кг;

СМ - стоимость 1 кг материала, руб. СМ=32,5 руб.

Транспортно - заготовительные расходы на материал составляют:

СТЗР = , руб.

Цеховые расходы:

СЦ = , руб.



Расходы на содержание оборудования:

СО = , руб.

Общезаводские расходы:

СОЗ = , руб.

Внепроизводственные накладные расходы:

СВП = , руб.

Удельные затраты на капитальные вложения

СУКВ = Е ,

где Е - коэффициент эффективности капитальных вложений, Е = 0,15;

СОБ - суммарная стоимость оборудования, необходимого для осуществления технологического процесса восстановления, руб.

СОЗП = 1,27 27 = 34,3 руб.

СДЗП = = 6,9 руб.

ССН = = 8,2 руб.

Так как расход материала очень мал, поэтому примем его равным 0.



СМ = (kM CM) = 0 руб;

СТЗР = 0 руб.

СЦ = = 39,9 руб.

СО = = 40,6 руб.

СОЗ = = 25,3 руб.

СВП = = 1,7 руб.

СУКВ = 0,15 = 79,6 руб.

СВОССТ = 34,3+6,9+8,2+0+0+39,9+40,6+25,3+1,7+79,6= 228,5 руб.

Стоимость нового масляного насоса НШ-32 1557 рублей.

9. Техника безопасности при сварочно-наплавочных работах

К наплавочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и специальное обучение, имеющие удостоверение на право выполнения указанных работ и группу по электробезопасности не ниже второй.

Все работники, выполняющие наплавку, должны ежегодно проходить проверку знаний на своих предприятиях с продлением срока действия удостоверения на право выполнения работ.

Правильное и рациональное размещение рабочего места сварщика имеет большое значение в повышении безопасности сварочных работ, производительности труда и качества сварки. В целях защиты сварщиков, подсобных и вспомогательных рабочих от лучистой энергии, горящих поблизости сварочных дуг в постоянных местах сварки для каждого сварщика устраивают отдельные кабины площадью (2х2)ч(2хЗ) м (не считая площади, занятой оборудованием) и высотой 1,8…2 м. Для улучшения вентиляции стены кабины не доводят до пола на 15…20 см. Материалом стен кабин могут служить тонкое железо, фанера, брезент, покрытые огнестойким составом или другие огнестойкие материалы. Дверной проем, как правило, закрывается брезентовым занавесом на кольцах. Стены окрашивают в светлые матовые тона.

Для предохранения глаз и лица сварщика от вредного воздействия дуги необходимо использовать щитки или маски со специальными светофильтрами в зависимости от силы сварочного тока: Э-1 при силе тока до 75 А; Э-2 при 75…200 А; Э-3 200…400 А, а также ЭС-100, ЭС-300, ЭС-500.

В целях исключения попадания под напряжение при замене электродов сварщик обязан пользоваться сухими брезентовыми рукавицами, которые одновременно защищают его руки от расплавленного металла и лучистой энергии дуги.

Большое значение для безопасности сварщика имеет проверка правильности проведения проводов к сварочным постам и оборудованию.

Прокладка проводов к сварочным машинам по полу или земле, а также другим способом, при котором изоляция проводов не защищена и провод доступен для прикосновения, не разрешается. Ток от сварочных агрегатов к месту сварки передается гибкими изолированными проводами, чаще всего марки ПРГД.

Перед началом работ электросварщик обязан надеть специальную одежду - брезентовый костюм, ботинки и головной убор.

При сварке и наплавке деталей под флюсом режим работы должен быть таким, чтобы сварочная дуга была полностью закрыта слоем флюса. Убирают флюс флюсоотсосами, совками и скребками.

Сварочную дугу при вибродуговой наплавке и сварке закрывают специальными устройствами, в которых должно быть предусмотрено смотровое окно со светофильтром нужной плотности.

Техника безопасности при механической обработке

Постоянно работающие металлообрабатывающие станки должны быть установлены на прочных фундаментах или общем основании пола, тщательно выверены и закреплены. Все станки - (постоянные или переносные) - обслуживаются только закрепленными за ними лицами. Выключение станка обязательно при смене инструмента, установке, закреплении и снятии заготовки, ремонте, чистке, смазке и уборке станка.

При обработке на станках тяжелых деталей, например, блоков цилиндров двигателей, необходимо пользоваться подъемными средствами.

Станки, работа на которых приводит к образованию осколков, стружки или искры, оборудуют удобными в эксплуатации предохранительными устройствами с достаточно прочным стеклом или другим прозрачным материалом для наблюдения за процессом обработки. Если по техническим условиям предохранительные щитки поставить невозможно, то на станках работают в защитных очках.

Металлообрабатывающие станки и другое оборудование устанавливают в помещениях таким образом, чтобы они не загромождали главные проходы и двери. Расстояние между отдельными станками должно быть не менее 0,8 м, этого достаточно для прохода рабочих при обслуживании и ремонте станков.

Необходимо ограждать: ременные и зубчатые передачи; все выступающие движущиеся части станков, находящиеся на высоте до 2 м от пола; обрабатываемые движущиеся предметы, выходящие за габариты станка.

Стружку со станка нельзя убирать руками, для этого используют щетки и крючки.

Высоту укладки изделий в штабеля определяют исходя из устойчивости штабеля и удобства пользования. Максимальная высота штабелей -- 1,5 м.

Все эксплуатируемое оборудование должно находиться в полной исправности. За его состоянием осуществляется постоянный контроль со стороны технического руководства.

При приемке из ремонта в акте необходимо оговорить наличие на станке всех оградительных устройств и их исправность. Работа на неисправных станках и с неисправными ограждениями запрещается.

Станочники должны работать в хорошо застегнутой одежде, без развевающихся рукавов, поясов и лент. Волосы, особенно у женщин, должны быть закрыты головным убором - фуражкой, косынкой, беретом, сеткой и др.

При обработке пруткового материала на револьверных станках и токарных автоматах выступающие за шпиндель части прутков ограждаются. Зачистка деталей наждачным полотном, зажимаемым руками, запрещается.

Правку шлифовальных кругов производят алмазами, алмазно-металлическими карандашами или алмазозаменителями - металлическими звездочками, кругами, бруски из

карбида кремния или диски. Правка кругов зубилом или каким-либо другим слесарным инструментом недопустима. Запрещается также при обработке деталей шлифовальными кругами применять рычаги для увеличения давления на круг. При установке на шпинделе шлифовального станка двух кругов их диаметры не должны отличаться более чем на 10 %. Для работы можно использовать только испытанные на прочность круги.



Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были углублены и закреплены знания по дисциплине. Был выполнен расчёт для определённого задания и получены практические знания по проектированию процесса восстановления детали автомобиля. В соответствии с заданием на курсовую работу разработан технологический процесс восстановления корпуса масляного насоса НШ-32 и выбрано необходимое техническое оборудование, а также рассчитаны режимы и нормы времени на механическую обработку.



Список использованных источников

1. В. А. Комаров, Е. А. Нуянзин. Курсовое проектирование по технологии ремонта машин: учебное пособие. - Саранск: "Рузаевский печатник", 2016. - 60 с.

2. И. С. Серый, А. П. Смелов, В. Е. Черкун. Курсовое и дипломное проектирование по надёжности и ремонту машин. - 4-е издание, перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 2019. - 185 с.

3. Д. Н. Решетов. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2018. - 496 с.

4. Сенин П. В. Курсовое проектирование по метрологии, стандартизации и квалиметрии : Учеб. пособие. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2017. - 80 с.

Размещено на Allbest.ru

...