Специальные методы восстановления деталей

- методы контроля без  разрушений образцов или изделий  - неразрушающий контроль;

- методы контроля с  разрушением образцов или производственных  стыков - разрушающий контроль.

Для проверки качества наплавки фаски клапана будем использовать неразрушающие методы контроля.

Визуально-оптический метод - наиболее распространенный и доступный вид контроля, не требующий материальных затрат. Данному контролю подвергают все виды сварных соединений, несмотря на использования дальнейших методов. При внешнем осмотре выявляют практически все виды наружных дефектов. При этом виде контроля определяют непровары, наплывы, подрезы и другие дефекты, доступные обозрению.

Керосиновая проба (ГОСТ 3242-79). Служит для определения плотности сварных швов на металле толщиной до 10 мм. Керосиновой пробой обнаруживают дефекты размером 0,1 мм и выше. Доступную для осмотра сторону шва покрывают водной суспензией мела или каолина и подсушивают. Противоположную сторону смачивают 2-3 раза керосином. Проницаемость обнаруживают по жирным желтым пятнам на поверхности, покрытой мелом или каолином. Продолжительность испытания составляет не менее 4 ч при положительной температуре. Если швы нагреть до 50-60° С, то процесс ускорится до 1,5-2 ч. Его также можно ускорить, добавлял в керосин краску "Судан-Ш" (2,5 г/л) и обдувая швы со стороны керосина сжатым воздухом или создавая вакуум.

Выявление внутренних дефектов при просвечивании основано на способности рентгеновского и гамма-излучений неодинаково проникать через различные материалы и поглощаться в них в зависимости от толщины, рода Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

7ОС-1.02.08.0000ПЗ

материалов и энергии  излучения. Рентген-видиконы — сочетают в себе световую передающую телевизионную камеру (видикон) с чувствительным к рентгеновскому излучению фотопроводящим слоем на основе окиси цинка, окиси свинца, аморфного селена, сернистой сурьмы и других соединений, нанесенного на алюминиевый диск (рис. 4.28). Под действием ионизирующего излучения с фото проводящего слоя испускаются фотоэлектроны, которые ускоряются электрическим полем и регистрируются катодом трубки. Далее полученный сигнал передается через телевизионный блок связи на приемную Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

25

 

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

трубку, где происходит преобразование электронного изображения в световое.

При контроле сварных соединений толщиной до 15 мм интроскопами (ПТУ-38, ПТУ-39, «Дефектоскоп-1», «Дефектоскоп-2» и др.), использующими рентген-видиконы, чувствительность контроля колеблется от 5 до 25%, а производительность 0,3 — 0,5 м/мин.

 

 

10 Расчет количества оборудования

 

Расчетное количество рабочих  мест Срi определяется по формуле:

,            (2)

где   – норма штучного времени на выполнение i-ой операции,

  – эффективный фонд времени  работы оборудования,  час/год,

 – годовая программа,  шт.

Эффективный фонд времени  рассчитывается следующим образом:

,      (3)

где – количество рабочих дней в год ( =256 дней);

 – сменность работы;

– продолжительность рабочего дня  ( =8 час);

–  плановые простои оборудования ( =5%).

При двусменной работе эффективный  фонд времени работы оборудования составит:

 час.

Технологический процесс  восстановления клапана предусматривает 9 операций. На каждую операцию выделено определенное количество времени.

 

;

;

;

;

;

Рассчитаем длину наплавляемого  слоя на торец клапана:

,               (4)

где L – длина окружности, мм;

 – отношение длины окружности к её диаметру равное 3,14;

 – диаметр тарелки  клапана, мм;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

26

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

Примем длину окружности равной 10 сантиметров.

Рассчитаем трудоемкость выполнения наплавочной операции в базовом варианте. Основное время рассчитывается исходя из скорости сварки, длины наплавляемой поверхностей (L, см).

,            (5)

где – скорость наплавки торца клапана, см/с;

 

Для удобства расчётов переведем  полученное время в минуты, и часы получим: и

Рассчитаем общее время  на восстановление клапана.

,            (6)

 

Получили  или

Остальные составляющие штучного времени можно определить укрупнено - пропорционально основному времени. Рекомендуются следующие соотношения:

• вспомогательное время  t_всп= 10-15 % от t_Общ;
• подготовительно-заключительное t_пз = 30-40% от t_Общ;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

27

 

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

время обслуживания рабочего места t_обсл = 15-20 % от t_Общ;

• время на отдых t_отд = 5-10 % от t_Общ.

t_всп = 4 мин;

t_пз = 13 мин;

t_обсл = 6 мин;

t_отд = 2 мин.

Загрузка оборудования (рабочих  мест ) определяется по каждой операции сварочного процесса и в среднем по линии, цеху в целом.                                                  

,          (7)

где – загрузка i - го вида оборудования (рабочего места), %;

 – принятое количество рабочих мест (оборудования), на которых.

 

Таблица 6 - Загрузка технологического оборудования (рабочих мест)

Наименование операции	Наименование оборудования и материалов	Показатели
				,  %	, мин	, час
1 Мойка и очистка	Magido L-90	0,064	1	6,4	3	250
2 Очистка торца и фаски  от нагара	Металлическая щетка, наждачная  бумага	0,15	1	15	7	580
3 Дефектация 3.1 Входной контроль качества 3.2 Контроль качества наплавки 3.3 Заключительный контроль  качества	Штангенциркуль,      линейка, лупа «Дефектоскоп-2»   Стенд с ГБЦ (для контроля течей)	0,10   0,10   0,10	1   1   1	10   10   10	5   5   5	415   415   415
4 Механическая обработка и правка	COMEC RV 516	0,10	1	10	5	415
5 Плазменная наплавка	ТСЗП-PTA-4	0,05	1	5	0,238	20
6 Механическая обработка (обработка в размер, шлифовка)	COMEC RV 516	0,17	1	17	8	665
Продолжение таблицы 6
7 Полировка и притирка	Стенд с ГБЦ и притирочными материалами	0,10	1	10	5	415
Итого:			8	93,4	38	3570
Примечание: ГБЦ – головка блоков цилиндра

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

 

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

29

 

7ОС-1.03.03.0000ПЗ

Заключение

 

В данной курсовой работе была разработана технология восстановления вагонной колесной пары состава (рисунок 1, таблица 1).

Первым этапом разработки технологического процесса восстановления стал анализ назначения работы данной детали, а так же рассмотрение механизма работы вагонной колесной пары состава.

Следующим этапом разработки стал анализ условий экспликации данной конструкции. Анализ эксплуатационных особенностей детали показал, что она работает в тяжелых условия с различными динамическими нагрузками. В этом же пункте были рассмотрены основные виды и механизмы износа рабочей поверхности конструкции, указаны причины износов. Кроме того в данном пункте были рассмотрены основные дефекты.

Следующим этапом разработки технологии восстановления стал анализ материала, из которого изготовлена данная деталь. В ходе анализа материала были подробно рассмотрены его механические, физические и химические свойства. Расчет показал, что при наплавке вероятность образования горячих трещин отсутствует.

Следующим наиболее объемным этапом разработки технологического процесса восстановления стал анализ возможных  способов восстановления рабочей поверхности . В ходе анализа было рассмотрено достаточное количество различных способов, позволяющее сделать обоснованный выбор. Основными критериями при выборе способа выставления являлись требования, предъявляемые к восстанавливаемой поверхности, а так же технологические возможности и особенности рассматриваемых методов восстановления. Анализ способов показал, что наиболее оптимальным способом восстановления вагонной колесной пары состава является дуговая наплавка под флюсомплазменная . Данный способ восстановления обеспечивает выполИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

 

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

нение всех требований предъявляемых  к рабоче й поверхности конструкции.

После определения способа восстановления был осуществлён выбор основных материалов, используемых при данном способе восстановления.  В качестве материалов при данном способе наплавки используется защитные порошки. Для наплавки клапанов был выбран порошок марки ПГ-СР4 по ГОСТ 21448-75. Химический состав порошка приведен в таблице 4.

Следующим этапом разработки технологии восстановления стал выбор  основных режимов плазменной наплавки. Основные режимы плазменной наплавки фасок выпускного клапана представлены в таблице 5.

После того как числовые значения основных параметров плазменной наплавки были определены было выбрано  необходимо оборудование. основными критериями при выборе оборудования являлись: определенные режимы плазменной наплавки, способ восстановления и габариты восстанавливаемой детали.

Следующим этапом разработки технологии восстановления фасок выпускного клапана ДВС стола разработка технологического процесса восстановления.

После выбора необходимого оборудования и разработки технологического процесса востановления был произведен анализ методов неразрушающего контроля качества, применимых в данном случае. В соответствие со справочной литературой было определенно, что наибольшее распространение при контроле качества восстановления фасок выпускных клапанов ДВС нашли применение визуально-оптический контроль, методы капиллярной дефектоскопии (керосиновая проба) и рентгеноскопия.  

Завершающим этапом разработки технологического процесса восстановления стало определение необходимого число оборудования. Расчет необходимого числа оборудования велся на основании годовой программы выпуска, эффективного фонда работы оборудования и нормы штучного Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

 

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

времени для выполнения наплавочных  работ при восстановлении фасок выпускного клапана.

Кроме того в данной курсовой работе был разработан план цеха по наплавке фасок выпускного клапана. Планировка участка по наплавке велась с учетом габаритных размеров выбранного оборудования и основных правил и этапов проектирования сварочно-сборочных или наплавочных участков (цехов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

31

 

7ОС-1.03.08.0000ПЗ

Список использованных источников

 

1 Карагодин В.И. Митрохин Н.Н. Ремонт автомобилей и двигателей: Учеб. для студ. сред. проф. учеб. заведений / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – М.: Высш. школа, 2001. – 496с.

2 Основы ремонта машин./ под общ.ред. Ю.Н. Петрова. – М.: Колос, 1972. – 528с.