разработка технологического процесса восстановления кулачкового вала

Копирование восстанавливаемого вала происходит за счет вертикального перемещения горелки и согласованного с ним вращения детали.Колебания рабочей каретки передаются от колебательного механизма с помощью поводкового элемента. Поводковый элемент может поворачиваться вокруг своей продольной оси для уравновешивания сил, возникающих в месте контакта пазов с пальцами.Присадочный материал поступает от порошкового питателя через трубку к плазмотрону. Автоматическое изменение угловой скорости осуществляется с помощью командоаппарата.Противовесы позволяют снизить давление опорного элемента на копирующую поверхность.Регулировка положения плазмотрона относительно детали происходит путем его вертикального перемещения в рабочей каретке с помощью винта. Расстояние от торца защитного сопла до детали должно находиться в границах 10-12 мм.Продольная ось плазмотрона и опорного элемента должна проходить через продольную ось кулачкового вала. Регулировка плазмотрона и опорного элемента может осуществляться с помощью винта. Положение колебательного механизма на суппорте должно обеспечивать передачу колебаний рабочей каретки как при наплавке цилиндрической доли, так и при наплавке кулачка. Для этого опорный элемент новизна установить на цилиндрической доли кулачка - копира, а нижняя часть П-образной вилки должна быть установлена с зазором от нижней поверхности рабочей каретки.При этом верхняя часть вилки должна быть в зацеплении с верхним пальцем каретки, а нижняя - с нижним. Только после этого кулачок - копир поворачивается до взаимодействия опорного элемента с верхушкой. В таком положении зацепление пазов вилки с пальцами каретки должно быть сохранено, и при этом верхняя часть вилки не должна касаться каретки.Регулировка командоаппарата заключается в нахождении такого положения концевого выключателя, при котором автоматически изменяется режим обработки. Это положение соответствует переходу опорного элемента с цилиндрической доли на поверхность, образующую начало кулачка.Переналадка устройства может осуществляться путем смены копира в патроне вращателя, а также регулирования положения опорного элемента и плазмотрона с использованием соответствующих устройств.2.3 Расчет детали приспособленияПружина сжатия предназначена для подпружинивания центров кулачковых валов и в местах крепления на станке. Начальная нагрузка, обеспечивающая плотное прилегание поджатых опорных винтов пружины к копирующей поверхности, обеспечивающая плавное прилегание её к валу.(2.1)Материал: проволока П-II ГОСТ 5047-49.Временное сопротивление при растяжении [GBP] = 145 кг/мм.Наибольшее допускаемое напряжение при кручении [τ] = 0,44[GBP] = 0,44 ∙ 145 = 63,8 кг/мм2.1. Определяем наибольшее касательное напряжение в опасных точках поперечного сечения винтов (на внутреннем волокне):(2.2)где: k - коэффициент, учитывающий как влияние неучтённых факторов (изгиб стержня пружины, продольные деформации и т.д.), значение коэффициента принимается из таблицы 16 [Беляев, Сопротивление материалов, стр.209]К = 1,16 для индекса пружины с =36 / 4 = 9;Р – сила, сжимающая пружину;R - средний радиус пружины, мм (R = 18 мм);r - диаметр проволоки пружины, мм (r = 2 мм).Тогда 2. Определяем предельно допустимую нагрузку на пружину:(2.3)3. Определяем диаметр проволоки:(2.4)4. Средний диаметр пружины:D = с ∙ d = 9 ∙ 4 = 36 мм(2.5)5. Шаг винтов берём в пределах от:h= 36 / 3 = 12 мм. (2.6)Полное число витков пружины:i0 = 9,5 витков.Рабочее число витков пружины:i = i0 – 2 = 9,5 – 2 = 7,5 витков. (2.7)Длина пружины сжатой до соприкосновения витков:Hd = (i0 – 0,5) ∙ d = (9,5 – 0,5) ∙ 4 = 36 мм. (2.8)Допустимая длина пружины, сжатой максимальной нагрузкой, при рекомендуемом зазоре между витками δР = 0,l · d = 0,4 мм, равна 40 мм.Длина не нагружаемой пружины:Н0 = Hd + i ∙ (n – d) = 36 + 7,5 ∙ (12 – 4) = 96 мм(2.9)Рисунок 2.2. Эпюр нагрузок пружины6. Определяем величину осевого перемещения [λ] при нагрузке Р1 = 5 кг:(2.10)где: G = 8 ∙ 103 кг/мм2 – модуль сдвига.7. Определяем величину осевого перемещения при нагрузке Р2 = 7 кг(2.11)8. Определяем конечное усилие сжатия пружины Р3 при λ3 = 52,5 мм(2.12)3 Экономическая часть3.1 Определение себестоимости восстановленияЗатрата по тарифу ЗПтар, руб., определяется по формулеЗПтар = Сч∙ Тшк,(3.1)гдеСч – часовая тарифная ставка, руб.;Тшк – трудоёмкость работ по операциям, час.В курсовом проекте заработная плата по тарифу ЗПтар, руб., приравнивается к основной заработной плате, ОЗП, руб., т.к. ни доплат, ни премий не учитываетсяОЗП = ЗПтар,(3.2)Дополнительная заработная плата ДЗП, руб., определяется по формуле,(3.3)где %ДЗП = 10%Фонд оплаты труда ФОТ, руб., определяется по формулеФОТ = ОЗП+ДЗП,(3.4)гдеОЗП – основная заработная плата, руб.;ДЗП – дополнительная заработная плата, руб.Отчисления в социальные фонды ОСФ, руб., определяется по формуле,(3.5)где %ОСФ = 30,4%Затраты на заработную плату с начислениями З1, руб., определяется по формулеЗ1 = ФОТ+ОСФ,(3.6)гдеФОТ – основная заработная плата, руб.;ОСФ – отчисления в социальные фонды, руб.Накладные расходы НР, руб., определяется по формуле,(3.7)где %НР = 100%Себестоимость восстановления детали Св, руб., включает все затраты, связанные с её ремонтом и определяется по формулеСв = З1+Ззч+Змат+НР,(3.8)гдеЗ1 – затраты на заработную плату с начислениями, руб.;Ззч – затраты на запасные части, руб.;Змат – затраты на материалы, руб.;НР – накладные расходы, руб.Расчёт основной заработной платы представлен в таблице 3.1.Таблица 3.1 – Расчёт основной заработной платы№ операцииРазряд работСч, руб.Тшк, мин.Тшк, час.ОЗП = ЗПтар005Моечная3120200,336010 Дефектовочная414020,034,2015Токарно-винторезная41402,90,057020Наплавка31208,50,1416,8025 Кругло-шлифовальная41403,820,068,4030 Контрольная414020,034,2Итого----416ΣОЗП = 416 руб.Рассчитываем заработную плату и себестоимость ремонта.Дополнительная заработная плата ДЗП, руб., определяется по формуле (3.3), руб.Фонд оплаты труда ФОТ, руб., определяется по формуле (3.4)ФОТ = 416+41,6 = 457,6 , руб.Отчисления в социальные фонды ОСФ, руб., определяется по формуле (3.5), руб.Затраты на заработную плату с начислениями З1, руб., определяется по формуле (28)З1 = 457,6+139 = 596 , руб.Накладные расходы НР, руб., определяется по формуле (3.6), руб.В ходе технологического процесса ремонта кулачкового вала затраты на материалы Змат, руб., дополнительные материалы не используются, поэтому затраты на материалы не рассчитываются. Затраты на запасные части Ззч, руб., отсутствуют.Себестоимость восстановления детали Св, руб., определяется по формуле (20)Св = 596+0+0+416 = 1012 , руб.3.2 Расчет коэффициента экономической эффективностиЭкономическая эффективность ремонта должна удовлетворять неравенствуСв≤ Сн∙ Кд,(3.7)гдеКд – средний коэффициент долговечности.Вывод: 1012≤20000 ∙ 0,61012≤12000После проведённых расчетов и сравнений гораздо выгоднее произвести ремонт впускного клапана, чем покупать новую деталь.ЗаключениеВ курсовом проекте разработан технологический процесс по восстановлению кулачкового вала, рассмотрены методы восстановления изношенных поверхностей. Выполнен технико-экономический расчет выбранных методов восстановления.Список используемой литературы1. Батищев А.Н. Методика оптимизации способов восстановления деталей / Организация и технология ремонта машин. - М.: РГАЗУ, 2000. – С. 174 – 178.2. Батищев А.Н., Воробьёв В.Н. "Организация и охрана труда на ремонтно-обслуживающих производствах АПК в условиях полного хозяйственного расчёта и самофинансирования". Балашиха, ВСХИЗО,1989 г.3. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. "Восстановление деталей сельскохозяйственной техники". "Информагротех" 1995 г.4. Батищев А.Н., Чех В.Ф. "Надёжность и ремонт машин". Часть 2. Москва 1993 г.5. Вовов Е.Л. "Справочник по восстановлению деталей". Москва. "Космос", 1981 г.6. Голубев И.Г., Балабенцева З.Н. "Восстановление и упрочнение деталей газотермическими методами нанесения покрытий". Москва 1988 г.