Проект ремонта гидроцилиндра ТК-70204 в условиях ООО «Прокатмонтаж-5»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.С.М.КИРОВА (СПбГЛТУ) ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ На тему: «Проект ремонта гидроцилиндра ТК-70 204 в условиях ООО «Прокатмонтаж-5»

Дипломник /Курчанова Е.Е./

г.Санкт-Петербург

2012 г.

Аннотация Курчанова Екатерина Евгеньевна

" Проект ремонта гидроцилиндра ТК-70 204 в условиях ООО «Прокатмонтаж-5» .

СПб:2012 год Кафедра технологии лесного машиностроения и ремонта.

Деталь: гидроцилиндр задней навески Т-170,Т-130,Б-10, заводской номер ТК-70 204 по каталогу ООО «Прокатмонтаж-5» .

В данном дипломном проекте представлен обзор технологии восстановления гидроцилиндра ТК-70 204. Разработан рациональный технологический процесс восстановления изношенной детали, устранения дефектов штока, выбрано необходимое оборудование.

В конструктивной части проекта разработана конструкция стенда для сборки-разборки и испытания гидроцилиндров, представлена ванна для хромирования.

Определены экономические показатели, приведён обзор условий работы по охране труда, указаны требования техники безопасности.

Диплом выполнен на 96 страницах и имеет таблицы, графики, рисунки.

Диплом имеет графический материал в количестве 10 листов.

Содержание Введение

1. Состояние вопроса ремонта гидроцилиндров

1.1 Характеристика предприятия

1.2 Гидроцилиндры — как простейшие гидродвигатели. Номенклатура. Способы восстановления

1.3 Технология ремонта в условиях ООО «Прокатмонтаж-5»

1.4 Перспективная технология ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов

1.5 Цель и задачи дипломного проектирования

2. Технология ремонта гидроцилиндра

2.1 Базовый вариант технологии ремонта

2.2 Технология ремонта гидроцилиндра ТК-70 204

3. Стенд сборки-разборки гидроцилиндров

3.1 Классификация средств диагностирования

3.2 Назначение стенда

3.3 Устройство и технология работы стенда

4. Безопасность и экологичность проекта

5. Экономическая эффективность технологии ремонта Заключение Список используемой литературы

Введение

Одно из направлений повышения эффективности производства — его переоснащение современной техникой, внедрение передовых технологических процессов и достижений современной науки.

В лесной промышленности и лесном хозяйстве таким направлением наряду с увеличением единичной мощности выпускаемой техники, повышением ее надежности и эффективности является массовый переход на гидрофицированную технику, позволяющую повысить производительность труда благодаря облегчению управления машинами, сокращению времени рабочего цикла, механизации вспомогательных операций. Широкое внедрение машин с гидроприводом поставило перед механизаторами лесной промышленности и лесного хозяйства задачу обеспечения их качественного технического обслуживания и ремонта, а, следовательно, и эффективного использования. Основными преимуществами гидропривода являются: независимое расположение привода и возможность любого разветвления мощности, простота кинематических схем и создание больших передаточных чисел, легкость реверсирования исполнительного механизма, достаточная скорость выполнения технологических операций, возможность предохранения от перегрузок, стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц. Одним из основных требований, предъявляемым к гидравлическим приводам, является надёжность. В гидроприводе лесных машин широко применяются гидроцилиндры. Они отличаются сравнительно малыми габаритными размерами и массой на единицу передаваемой мощности, бесступенчатым регулированием скорости, удобством эксплуатации, высоким коэффициентом полезного действия и другими положительными факторами, которые способствуют их распространению. Поэтому выпуск гидроцилиндров приобретает особо важное значение. Однако их изготовление и ремонт при существующей технологии — очень трудоемкий и сложный процесс, требующий больших затрат труда и средств. Несмотря на принимаемые меры, надёжность агрегатов и узлов гидропривода всё ещё низкая. Затраты на содержание гидрооборудования в работоспособном состоянии составляют в среднем 25−30% от общих затрат на эксплуатацию машин и механизмов.

1. Состояние вопроса ремонта гидроцилиндров

1.1 Характеристика предприятия ООО «Прокатмонтаж-5» расположена в Вологодской области, город Череповец, на производственной площадке «Северсталь». Общество с ограниченной ответственностью ООО Фирма «Прокатмонтаж-5» зарегистрирована 26 сентября 1996 года. Классификация по ОКОГУ: организации, учреждённые юридическими лицами и гражданами.

Вид собственности: частная собственность.

ОГРН:1 023 501 241 004, ИНН: 3 528 051 457.

Фирма производит работы по монтажу и ремонту технологического оборудования, обслуживание оборудования. Работы ведутся на 7-ми ремонтных площадках в 4х цехах предприятия.

Площадь ремонтной площадки 25×10м., на которой размещены:

— токарные станки; -шлифовальные станки; -фрезерные станки; -сверлильные станки; -стенды для испытания агрегатов; -стенды для регулировок.

Количество ремонтируемых предприятием гидроцилиндров 470−500шт./год. Штатное число рабочих составляет 140 человек, в том числе 6 руководителей, 3 мастера, бухгалтер. Работы ведутся в 1 смену по 8 часов, 5 дней в неделю. Отпуск рабочих составляет 42 дня. Форма оплаты труда — повремённо — премиальная, часовая тарифная ставка составляет 280 руб./час (независимо от разряда рабочего). Работы по ремонту производятся бригадами. В работе находится 30 бригад по 3 человека, которые обслуживают 4 цеха.

1.2 Гидроцилиндры — как простейшие гидродвигатели. Номенклатура. Способы восстановления Номенклатура гидроцилиндров.

Применение гидравлического привода является одним из основных направлений развития лесной промышленности и лесного машиностроения. Гидравлическим приводом исполнительных органов оснащены: валочно-пакетирующие, валочно-трелёвочные, сучкорезные машины, лесопогрузчики, полуавтоматические раскряжёвочные машины, оборудование нижних складов и другие машины и механизмы.

Гидравлический привод машин и механизмов — это совокупность агрегатов для приведения в движение исполнительных органов машин и механизмов. В состав гидравлического привода входят: насос, распределительные устройства, трубопроводы, гидродвигатели, предназначенные для перемещения рабочих органов машины.

Гидродвигатели — это исполнительные органы гидросистемы, преобразующие гидравлическую энергию рабочей жидкости в механическую. Простейшими гидродвигателями являются гидроцилиндры — объёмные гидродвигатели с возвратно — поступательным движением выходного звена (им может быть как шток или плунжер, так и корпус гидроцилиндра) и гидромоторы с неограниченным вращательным движением выходного звена.

Более половины агрегатов, используемых в гидросистемах, являются гидроцилиндрами. Гидроцилиндры — это детали, находящиеся под постоянной нагрузкой и прямо влияющие на безопасность.

Рис. 1.1. Гидроцилиндр общий вид: 1 — грязесъемник; 2 — гильза; 3 — шток; 4 — стопорное кольцо; 5 — манжета; 6 — поршень; 7 — проушина; 8 — грундбукса В гидроцилиндрах энергия поступающей рабочей жидкости преобразуется в механическую вследствие перемещения поршня. В таблице 1.1 представлены основные типы гидроцилиндров применяющихся в машиностроении.

Гидроцилиндры могут быть одностороннего и двухстороннего действия, поршневые с односторонним или двусторонним штоком и телескопические.

В гидроцилиндрах одностороннего действия усилие на выходном звене (например, штоке), возникающее при нагнетании в рабочую полость гидроцилиндра жидкости под давлением, может быть направлено только в одну сторону (рабочий ход). В противоположном направлении выходное звено перемещается, вытесняя при этом жидкость из гидроцилиндра, только под давлением возвратной пружины или другой внешней силы, например, силы тяжести, обратный ход совершается под действием нагрузки.

Рис. 1.2. Схема гидроцилиндра одностороннего (а) и двухстороннего действия (б) с односторонним штоком. 1-корпус; 2-шток; 3-штуцердля подвода рабочей жидкости; 4-поршень; 5-уплотнительные манжеты; 6-возвратная пружина; 7-уплотнения штоков.

В гидроцилиндрах двустороннего действия обратный ход совершается под действием рабочей среды (как прямой ход).Они включают в себя две рабочие полости, поэтому усилие на выходном звене и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость (противоположная полость при этом соединяется со сливом).

Основные требования к гидроцилиндрам изложены в ГОСТ 16 514–87.

Таблица 1.1 Классификация гидроцилиндров Для привода рабочих органов самоходных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Гидроцилиндры с двусторонним штоком применяют в основном для поворота рабочего оборудования навесных экскаваторов, причем подвижным звеном является корпус гидроцилиндра. Для получения больших ходов применяют телескопические гидроцилиндры, состоящие из двух и более гидроцилиндров. Под телескопическим силовым гидроцилиндром в общем случае понимают силовой гидроцилиндр, общий ход штоков которого превышает длину корпуса гидроцилиндра. Гидроцилиндры силовые используются для подъема грузов при проведении ремонтных, монтажно-демонтажных, строительных работ.

Рис. 1.3.Схемы поршневых гидроцилиндров с односторонним (а) и двухсторонним (б) штоком и телескопического гидроцилиндра (в).

Поршневые гидроцилиндры одностороннего действия применяются на лесных машинах в системах управления и для привода некоторых вспомогательных механизмов. Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую сторону нагнетается рабочая жидкость. Обычно противоположная полость при этом соединяется со сливной линией. Гидроцилиндры с двусторонним штоком применяют в основном для поворота рабочего оборудования, причём подвижным звеном является корпус гидроцилиндра.

Основными параметрами гидроцилиндров являются их диаметр цилиндра (поршня) D, диаметр штока d, ход штока L и номинальное давление Pном, определяющее его эксплуатационную характеристику и конструкцию, в частности тип применяемых уплотнений, а также требования к качеству обработки и шероховатости внутренней поверхности гидроцилиндра и наружной поверхности штока.

Рис. 1.4. Основные и расчетные параметры гидроцилиндра

1- поршневая полость;2- штоковая полость; Fплощадь поршня; Rусилие, развиваемое штоком гидроцилиндра при его выдвижении и втягивании;хскорости перемещения поршня; Dвнутренний диаметр; dдиаметр штока; Lход штока Диаметры D и d определяют усилие, развиваемое гидроцилиндром при заданном давлении.

Усилие, которое развивается на штоке в гидроцилиндре, можно определить по формулам:

— при подаче рабочей жидкости в поршневую полость (толкающее усилие)

=(, (1.1.)

— при подаче рабочей жидкости в штоковую полость (тянущее усилие)

=(,(1.2.)

где: -площадь поршня;

=,(1.3.)

— площадь кольцевой поверхности,

=,(1.4.)

— давление в поршневой магистрали;

— давление в штоковой магистрали;

— механический КПД, который в зависимости от типа уплотнений, чистоты поверхности, температуры и давления, составляет 0,85−0,9.

Соответственно скорости движения поршня (штока) составляют:

(1.5.) ,(1.6.)

где: -расход жидкости гидроцилиндра;

— объёмный КПД гидроцилиндра.

Если отношение между диаметром поршня и штока D/d=, то для гидроцилиндров с односторонним штоком можно обеспечить равенство усилий и скоростей при движении в обе стороны. Для этого необходимо при выдвижении штока рабочую жидкость подавать в обе полости гидроцилиндра, а при обратном — только в штоковую полость. Такой способ включения гидроцилиндра называют дифференциальным.

Ход поршня ограничивается крышками цилиндра. В некоторых случаях она достигает 0,5 м/с. Жесткий удар поршня о крышку в гидроцилиндрах строительных машин предотвращают демпферы (тормозные устройства). Принцип из действия большинства из них основан на запирании небольшого объема жидкости и преобразования энергии движущихся масс в механическую энергию жидкости. Из запертого объема жидкость вытесняется через каналы малого сечения.

Рис. 1.5. Принципиальные схемы демпферов: а — пружинный демпфер; б — демпфер с ложным штоком; в — демпфер регулируемый с отверстием; г — гидравлический демпфер На рис. 1.5. представлены типичные схемы демпферных устройств. Пружинный демпфер (рис. 1.5, а) представляет собой пружину 1, установленную на внутренней стороне крышки цилиндра 2, тормозящую поршень 3 в конце хода.

Демпфер с ложным штоком (рис. 1.5, б) представляет собой короткий ложный шток 1 и выточку 2 в крышке цилиндра. Ложный шток может иметь коническую или цилиндрическую форму. В конце хода поршня жидкость запирается ложным штоком в выточке крышки цилиндра и вытесняется оттуда через узкую кольцевую щель. Если ложный шток выполнен в виде конуса, то эта щель уменьшается по мере достижения поршнем конца своего хода. При этом сопротивление движению жидкости возрастает, а инерция, ускорение и скорость движения поршня уменьшаются.

Регулируемый демпфер с отверстием (рис. 1.5, в) по принципу действия аналогичен демпферу с ложным штоком. Конструктивное отличие заключается в том, что запираемая в выточке крышки цилиндра жидкость вытесняется через канал 1 малого сечения, в котором установлена игла 2 для регулирования проходного сечения отверстия.

Гидравлический демпфер (рис. 1.5, г) применяется в том случае, когда конструкцией гидроцилиндра не может быть предусмотрено устройство выточки. В гидравлическом демпфере в конце хода поршня стакан 1 упирается в крышку цилиндра, а жидкость вытесняется из полости 2 через кольцевой зазор между стаканом 1 и поршнем 3. Пружина 4 возвращает стакан в исходное положение при холостом ходе поршня.

Максимальная скорость штока гидроцилиндров не должна превышать 0,5м/с. Уровень номинального давления — основной параметр при выборе гидроцилиндра. Однако, при оценке технического ресурса решающими являются режимы работы гидроцилиндров при максимальном и пиковом давлениях. Для уменьшения потерь давления диаметры проходных отверстий в крышках цилиндра для подвода рабочей жидкости назначают из расчета, чтобы скорость жидкости составляла в среднем 5 м/с, но не выше 8 м/с.

Схемы различных вариантов крепления корпуса гидроцилиндра на рис. 1.6. Жесткое крепление (а, б, в) применяют в основном для небольших гидроцилиндров систем управления. В лесных машинах чаще используют шарнирное крепление корпуса гидроцилиндра (г, д). Гидроцилиндры рабочего оборудования крепят шарнирно (д), причём в обоих местах шарнирного крепления — у штока и корпуса — применяют сферические подшипники скольжения типа ШС. Эти подшипники допускают поворот (на небольшой) пальца в любой плоскости, обеспечивают свободный монтаж шарнирного соединения и исключают заклинивание его при небольших перекосах из-за неточности изготовления элементов рабочего оборудования.

Рис. 1.6.Жёсткое (а, б, в) и шарнирное (г, д) крепления корпуса гидроцилиндра. а, гза корпус (гильзу);б, дза заднюю крышку; вза переднюю (штоковую) крышку.

В большинстве лесозаготовительных машин устанавливают силовые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком.

Основные неисправности гидроцилиндров и способы их восстановления.

Гидропривод машин работает от 40 до 50% общего времени на номинальном режиме. Число включений колеблется от 100 до 400 в час. Кроме того 60−70% общего времени работы машины приходится на холодное время года с отрицательными температурами. Это обуславливает низкий уровень надёжности элементов гидропривода — на их долю приходится до 40% отказов. К основным неисправностям гидроцилиндров можно отнести: нарушение уплотнения герметичности в сопряжениях гильзапоршень, штоккрышка (букса); износ поверхности гильзы, срыв резьбы, различные течи из уплотнений, износ гильзы, поршня, штока др.

Рис. 1.7. Процентное распределение отказов гидроцилиндров Таблица 1.2. Основные неисправности гидроцилиндров, признаки, способы восстановления.

У гильзы цилиндра изнашивается внутренняя поверхность, на которой могут быть задиры, глубокие царапины, а также забоины и заусенцы по торцам. Следует отметить, что износ гильзы гидроцилиндра носит бочкообразный характер. Это вызвано тем, что для основных рабочих операций лесных и строительных машин нет необходимости использовать весь возможный ход поршня. Таким образом, гильза гидроцилиндра изнашивается в основном в своей центральной части, в то время, как по краям износ имеет минимальные значения.

Отдельные забоины или риски на зеркале цилиндра можно зачищать шкуркой, зернистостью 80 — 120. При значительном износе рабочей поверхности гильзы ее растачивают под ремонтный размер. После расточки зеркало цилиндра подвергается отделочным операциям, т.к. чистота поверхности зеркала должна быть не менее девятого класса. В настоящее время в качестве отделочных операций применяют хонингование, раскатку, притирку, точную расточку, шлифование, полировку и прошивание.

Ремонт штоков можно проводить двумя путями. Первый сводится к обработке штоков по диаметру до ремонтного размера с последующим хромированием, с толщиной слоя не менее 0,021 мм. Второй способ сводится к проточке наружной поверхности на глубину 0,6 — 1 мм, наращиванию металла виброконтактной наплавкой, обработке и хромированию. Погнутые штоки следует править без нагрева, допустимый прогиб, при длине штока до 300 мм, не более 0,15 мм на всей его длине. Резьба на концах штока, в случае ее забоя, прогоняется или заваривается, протачивается и нарезается вновь.

У поршня изнашиваются направляющие поверхности, канавки для поршневых колец и сами кольца.

При большом износе обычно поршни не восстанавливают, а заменяют вновь изготовленными. В настоящее время имеется опыт восстановления поршней наплавкой полиамидной смолой П-6110Л на специальных литьевых формах. Кроме того, разработан метод ремонта поршней с помощью полиамидных чехлов-манжет.

Уплотнительные резиновые кольца заменяются новыми при их износе или потере эластичности. Что выполняется после частичной или полной разборки.

Основная причина износа и повреждений уплотнений гидроцилиндровэто загрязнение рабочей жидкости и старение уплотнительных колец и манжет. Загрязнения попадают в гидросистему на всех стадиях создания и использования машин. Основной причиной загрязнения рабочей жидкости гидросистем в эксплуатации является высокий уровень утечек рабочей жидкости и связанные с ними дозаправки. Работоспособность гидроцилиндров определяется в процессе технического обслуживания по результатам диагностирования, или после устранения отказов. Собранные гидроцилиндры испытывают на стенде на герметичность и скорость перемещения штока. На надёжность работы гидроагрегатов, помимо механических примесей, влияет также присутствие воды. Несмотря на герметичность гидросистемы, влага попадает в неё через сапун при изменении уровня рабочей жидкости, конденсируясь на стенках гидробака. Часто вода попадает в рабочую жидкость во время транспортировки её к месту проведения технического обслуживания и ремонта при заправке рабочей жидкости в гидросистему с помощью случайных приспособлений.

1.3 Технология ремонта в условиях ООО «Прокатмонтаж-5»

При выборе способа ремонта учитывают конструкцию и состояние изношенной детали, вид износа, допустимость износа в сопряжении с другими деталями, а также наличие необходимого технологического оборудования на ремонтном предприятии. Детали поступают от заказчика, их перевозят к ваннам, где их моют и обезжиривают, после этого детали попадают на верстак к дефектовщику, где происходит дефектовка, т. е. устанавливается поломка, возможность её устранения и методы восстановления детали. Отбракованные детали попадают в брак, а пригодные для ремонта в шкаф к слесарю. После ремонта детали, она проходит контроль качества, если деталь восстановили, т. е. она имеет размеры и величину соответствующую гостам, деталь отправляется на склад, а от туда к заказчику.

Рис. 1.8.схема технологического ремонта в условиях ООО «Прокатмонтаж-5» .

Детали цилиндров, поступающие на сборку, промывают, внутреннюю поверхность гильзы и штока поршня смазываю маслом. Новые кожаные прокладки перед сборкой выдерживают в течении суток в веретенном масле или в его смеси с керосином (1:1). В выточки отверстия головки под шток устанавливаются манжеты, а также чистик. В канавку буртика укладывают две пластиковые прокладки. Между ними-резиновую манжету и кольцо, а во внутреннюю кольцевую расточку поршня резиновое уплотнительное кольцо. На штырь приспособления надевают вилку штока, на шток сажают собранную переднюю крышку, устанавливают поршень цилиндра и завертывают до отказа гайку штока. На поршень и буртик предней крышки надевают корпус цилиндра и привертывают его болтами. Уложив в расточки маслопривода резиновые уплотнительные кольца, привёртыают его специальными болтами к корпусу и передней крышке. При сборке гидроцилиндров необходимо следить за тем, чтобы не были срезаны уплотнительные кольца.

1.4 Перспективная технология ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов Для эффективного повышения производительности труда при ремонте гидроцилиндров необходимы качественно новые технологические процессы. К ним, прежде всего, следует отнести нанесение полимерных покрытий на грубо обработанные внутренние поверхности цилиндров, позволяющие получать высокую точность и чистоту поверхности цилиндров без механической обработки.

Преимуществом этого способа является возможность многократного повторения этого процесса без дополнительного снятия слоя металла, так как есть возможность выплавить слой изношенного полимера при температурах, немногим более 100°.

Этот материал обладает достаточно высокой адгезией (прилипанием) к поверхности металлов, малой усадкой, коррозионностойкий, имеет высокие прочностные характеристики.

В настоящее время известно несколько способов нанесения полимерных покрытий на внутренние цилиндрические поверхности: центробежный; нанесение покрытий в «кипящем слое»; электростатический метод напыления полимеров; футеровка цилиндров путем запрессовки тонкостенных полимерных втулок с последующей механической обработкой; газопламенное напыление.

Для изготовления металлопластмассовых цилиндров наиболее пригодны центробежный способ и способ запрессовки полимерных втулок в металлические корпуса с последующей механической обработкой. Однако оба способа имеют существенные недостатки. Так, например, при центробежном способе трудно обеспечить высокую точность внутреннего диаметра цилиндра, низка производительность, высока энергоемкость процесса и др. Запрессовка тонкостенных втулок с последующим растачиванием нерациональна вследствие большой трудоемкости.

В настоящее время наиболее приемлемым способом нанесения полимерного покрытия является способ получения полимерных покрытий путем отверждения полимерных композиций в щелевом зазоре.

Способ нанесения полимерного покрытия на внутренние поверхности цилиндра состоит в заполнении жидкой полимерной композицией (с последующим ее отверждением) щелевого зазора между покрываемой поверхностью, соответственно подготовленной для обеспечения хорошей адгезии покрытия, и поверхностью формующего элемента, имеющей высокую чистоту и обработанной с целью исключения к ней адгезии полимера.

Сущность рассматриваемого способа заключается в следующем (рис. 1.9.). Металлический цилиндр 3, подлежащий облицовке пластмассой, устанавливается на основании 4. Концентрично цилиндру здесь же укрепляется центральный формующий стержень 2, имеющий диаметр несколько меньший, чем размер внутреннего диаметра цилиндра. Для создания дополнительного объема пластмассы с целью компенсации усадки на цилиндре имеется накладное кольцо 1. Кольцевой зазор 5 между внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью стержня, определяющий толщину слоя покрытия 1−5 мм, заполняется пластмассой. Для ограничений наносимого покрытия по высоте и уплотнения его используется подпрессовочное кольцо 6, которое на некоторой стадии полимеризации пластмассы устанавливается между стержнем и накладным кольцом. Под действием необходимого усилия подпрессовочное кольцо, скользя по стержню, осаживается до уровня цилиндра. При этом избыток массы выдавливается в зазор между наружной поверхностью подпрессовочного кольца и внутренней поверхностью накладного кольца. После отверждения пластмассы приспособление разбирают. Механическая обработка цилиндра с нанесенным слоем покрытия сводится к снятию фасок.

Применение способа обеспечивает высокую чистоту внутренних поверхностей металлопластмассовых цилиндров, точность размеров внутренних диаметров цилиндров, более высокую производительность и экономичность изготовления металлопластмассовых цилиндров по сравнению с центробежным способом нанесения полимерного покрытия.

Рис. 1.9. Приспособление для нанесения покрытий на внутренние поверхности цилиндров. 1-накладное кольцо; 2- формующий стержень; 3- цилиндр; 4- основание; 5- кольцевой зазор; 6- подпрессовочное кольцо.

Выбор полимерной композиции.

Для нанесения полимерного покрытия на внутренние поверхности цилиндров способом свободной заливки полимерной композиции в щелевой зазор с последующим отверждением удобны холоднотвердеющие пластмассы.

Исследовались композиции на основе акриловых и эпоксидных смол. К акриловым пластмассам относятся бутакрил и АСТ-Т. Акриловые пластмассы и пластмассы на основе эпоксидных смол коррозионностойки, имеют удовлетворительные механические характеристики, дают малую усадку, обладают малым влагопоглощением и хорошей адгезией (прилипанием) к металлам.

Для улучшения антифрикционных свойств исследуемых пластмасс использован серебристый графит ГОСТ 5279–61. Применение в качестве наполнителя порошкообразного графита снижает усадку пластмассы, что способствует повышению точности формования. Химическая стойкость покрытия при таком наполнителе также возрастает.

Испытания показали, что для составления графитовых композиций на основе акриловых смол оптимальным количеством графита следует считать 10 мас.ч., а для композиций на основе эпоксидных смол — 15 мас.ч. Такие композиции обладают достаточно высокой адгезией (прилипанием) к поверхности металлов, малой усадкой, высокими прочностными характеристиками, хорошими антифрикционными свойствами.

Экспериментально установлено, что для получения полимерных покрытий наилучшими являются композиции состава (мас.ч.):

а) бутакрил (порошок) — 100, бутакрил (жидкость) — 100, графит ГОСТ 5279–61−10;

б) АСТ-Т (порошок) -85, АСТ-Т (жидкость) — 85, графит ГОСТ 5279–61−10;

в) ЭД-20 — 100, пластификатор МГФ-9 — 15, графит (ГОСТ 5279−61) — 15, отвердитель — полиэтиленполиамин (ПЭПА) — 12 -15.

Точность цилиндров.

Внутренняя поверхность цилиндра, облицованного полимерной композицией, не подвергается механической обработке. Для получения требуемой точности цилиндров необходимо было установить факторы, влияющие на точность формования покрытия.

При нанесении полимерного покрытия на внутреннюю цилиндрическую поверхность формующим элементом служит стержень, устанавливаемый концентрично относительно поверхности. При отвердении полимерной композиции в щелевом зазоре ее усадка направлена по нормали к поверхности цилиндра. После отверждения полимерной композиции внутренний диаметр футерованного цилиндра будет больше диаметра формующего стержня на величину

(1.7.)

где — усадка полимера в первые сутки после нанесения покрытия; - усадка за время .

Величина не зависит от диаметра цилиндра, но прямо пропорциональна толщине слоя полимерного покрытия:

(1.8.)

где k_y — коэффициент пропорциональности, выражающий несвободную усадку полимера;

t — толщина слоя полимерного покрытия.

Величина k_y равна сумме величин k_y24 и k_y, выражающих усадку через сутки после нанесения полимерного покрытия и усадку за время, т. е.

k_y=k_y24+k_y. (1.9.)

Значения k для ряда полимерных композиций, применяемых с целью нанесения покрытия, приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3. Определение коэффициентов усадки.

Анализ данных измерений внутренних диаметров цилиндров с полимерными покрытиями показал, что рассеивание величины усадки подчиняется закону нормального распределения. Основные статистические характеристики, определяющие распределение исследуемых размеров — центр группирования и среднее квадратическое отклонение, выражены следующими соотношениями:

(1.10.)

где k_y — коэффициент пропорциональности, значения которого для ряда полимерных композиций приведены в табл. 1.4.;

t — толщина слоя полимерного покрытия;

(1.11.)

где , — верхняя и нижняя границы рассеивания величины усадки.

Границы рассеивания также пропорциональны толщине полимерного покрытия, т. е.

(1.12.)

где k_y2 — коэффициент пропорциональности;

t — толщина слоя покрытия;

, (1.13.)

где k_y1 — коэффициент пропорциональности;

t — толщина слоя покрытия.

Среднее квадратическое отклонение выражается зависимостью

. (1.14.)

Значения коэффициентов k_y, k_y1и k_y2 для ряда композиций приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Значения коэффициентов k_y, k_y1и k_y2 для ряда композиций

Прочность адгезии и внутренние напряжения в полимерных покрытиях. Надежность работы гидроцилиндров с полимерными покрытиями определяется главным образом прочностью адгезии пластмассы к поверхности металла, т. е. прочность адгезии должна быть значительно выше всех возможных внутренних напряжений, возникающих в полимерном покрытии. Это условие может быть представлено выражением

(1.15.)

где — величина прочности адгезии к поверхности металла;

— суммарные напряжения в слое полимерного покрытия.

Напряжения, возникающие в слое полимерного покрытия, могут быть представлены выражением

(1.16.)

где — усадочные напряжения, возникающие вследствие химической усадки полимера;

— термические напряжения, возникающие вследствие разности коэффициентов линейного расширения металла и пластмассы при температурных перепадах;

— рабочие напряжения, возникающие от давления рабочей среды.

Таким образом, при нанесении полимерного покрытия на поверхности цилиндров необходима количественная оценка прочности адгезии данного полимера к поверхности металла и всех возможных внутренних напряжений, возникающих в полимерном покрытии, действующих против сил адгезии. Это позволяет определить надежность соединения полимера с металлом и работоспособность металлопластмассового изделия в целом.

Прочность адгезии полимерных композиций на основе акриловых и эпоксидных смол к поверхности металлов определяли следующим образом.

Цилиндрические образцы, состоящие из двух половин, были склеены исследуемой полимерной композицией в специальной обойме, обеспечивающей их соосность. Склеенные образцы закрепляли в зажимах разрывной машины и разрушали клеевое соединение с фиксированием максимальной нагрузки. Для каждого варианта испытывали 50 склеенных образцов. Прочность адгезионного соединения определяли по формуле

(1.17.)

где P — разрушающая нагрузка, Н; F — площадь образца, м² .

Прочность адгезии композиций на основе пластмассы бутакрил к поверхности стали составляет 20 МПа, прочность адгезии композиции на основе пластмассы АСТ-Т — 19,3 МПа, прочность адгезии композиции на основе эпоксидной смолы ЭД-20 — 18,6−23,0 МПа.

Как показали исследования, наибольшими по величине и соответственно наиболее опасными являются термические напряжения, возникающие вследствие разности коэффициентов линейного расширения полимера и металла. Такие напряжения могут быть определены расчетным путем по формуле

МПа. (1.18.)

Здесь — коэффициент линейного расширения полимера, 1/град;

— то же металла, 1/град;

Т — перепад температуры, К

— модуль упругости полимера, Н/м²;

— коэффициент Пуассона полимера;

(1.19.)

где Т_с — температура склеивания полимера;

Т_р — рабочая температура.

Для композиций на основе акриловых пластмасс (бутакрила и АСТ-Т) были определены следующие необходимые физические характеристики: 1/град, Т_с=70^о С, Е_П = 1,4*10⁹ Н/м²,

Для композиции на основе эпоксидной смолы ЭД-20 физические характеристики следующие: 1/град, Т_с = 70^о С, Е_П = 1,4*10⁹ Н/м²,

Внутренние «замороженные» напряжения в полимерном покрытии при температуре 20^о С составляют:

Гидроцилиндры с полимерными покрытиями по условиям работы могут находиться при температуре -60^о С. Внутренние напряжения в полимерных покрытиях при этом будут составлять:

Надежность адгезионного соединения полимерного покрытия с металлом будет обеспечена при выполнении соотношения

(1.20.)

В случае применения композиций на основе акриловых и эпоксидных смол имеем следующие данные:

19,3 МПа + 7 МПа > 18,0 МПа;

18,6 МПа + 7 МПа > 18,0 МПа, т. е. при температуре -60^о С отслоения полимерного покрытия на основе акриловых или эпоксидных смол от поверхности металла не произойдет.

Промышленные испытания износостойкости гидроцилиндров с полимерными покрытиями.

Испытания были проведены на ряде предприятий. Установлено, что допустимая величина износа покрытия без потери герметичности поршня составляет 0,2 мм.

Зависимость износа покрытия от времени наработки изделия (пути трения), представленная на рис. 1.10.

Уравнение зависимости износа от времени наработки можно решить относительно пути трения и по допустимой величине износа цилиндра определить возможное время наработки.

Рис. 1.10. Зависимость величины износа полимерного покрытия от пути трения L.

Износостойкость гидроцилиндров с полимерными покрытиями не уступает износостойкости металлических поверхностей, а износостойкость резиновых уплотнителей увеличивается в 7−10 раз.

1.5 Задачи и цель дипломного проектирования Целью дипломного проекта является разработка наиболее оптимального процесса технологии и организации ремонта и испытания гидроцилиндров. Задачи дипломного проекта: технологический процесс восстановления гидроцилиндра ТК-70 204; определить режимы и время основных операций по устранению дефекта; выбрать необходимое оборудование.

В конструктивной части проекта разработать конструкцию стенда для сборки-разборки и испытания гидроцилиндров.

Определить экономические показатели, привести обзор условий работы по охране труда, указать требования техники безопасности.

2. Технология ремонта гидроцилиндра

2.1 Базовый вариант технологии ремонта Разборку и сборку гидроцилиндров, так же как и других гидроагрегатов, следует проводить только с использованием специальных стендов и приспособлений. При разборке гидроцилиндров отворачивают крышку цилиндра и вынимают шток в сборе с крышкой и поршнем. Шток с поршнем в сборе устанавливают в специальные тиски, отворачивается гайка крепления поршня, снимается поршень и крышка цилиндра.

Разборка гидроцилиндров.

Дефектация деталей гидроцилиндра.

В гидроцилиндрах наибольшему износу подвержены: внутренняя поверхность цилиндра, наружные поверхности поршня и штока, отверстие в крышке или втулке штока, уплотнительные кольца и манжеты. Износ внутренней поверхности цилиндра определяют индикаторным нутрометром по всей длине. Цилиндры и поршень в основном изнашиваются в плоскости, перпендикулярной оси пальцев проушин цилиндра и штока. Расположение зоны наибольшего износа по длине цилиндра различно и не совпадает с местом приложения максимальной силы, так как при работе ход поршня изменяется. Кроме ого, износ зависит не только от силы, но и от многократного её приложения. В штоке гидроцилиндра проверяется наружный диаметр и чистота поверхности, отверстие в проушинештока под палец, состояние резьбы крепления поршня, прогиб штока.

Ремонт деталей гидроилиндров. Ремонт штока поршня.

Поверхность штока и его первоначальная цилиндрическая форма в результате износа нарушаются. На поверхности образуются продольные риски, задиры, форма сечения штока становится эллиптической. Особенно часто износ штоков выявляется в потери работоспособности уплотнений, после этого появляется течь, повреждения болта, который вываливается в полость цилиндра.

Рис. 2.1.Схема типового процесса организации ремонта гидроцилиндров На изгиб шток поршня необходимо проверять в центрах токарного станка, причём индикатор следует устанавливать по поверхностям, которые не подвержены выработке (место посадки поршня), изгиб штока исправляется путём правки на токарном станке. При наличии на штоке грубых рисок глубиной до 0,5 мм, бугорков высотой 0,15−0,20 мм его необходимо проточить, прошлифовать и отполировать.

Проточку штока необходимо вести в несколько чистовых проходов, чтобы снять только минимально необходимый слой металла для восстановления цилиндрической формы штока.

Контроль качества шлифовки штока производится калибровочным кольцом.

Рис. 2.2. Калибровочное кольцо.

Места посадки поршня не должны иметь наклепа, задиров, плотность посадки проверяется пробой, а восстановление плотности посадки — опиловкой личным напильником и притиркой наждачным порошком.

Резьбы должны быть ровными без смятых и забитых ниток. Небольшие забоины резьбы исправляются трёхгранным напильником. При износе или срыве более двух ниток резьбы производят наплавку резьбового конца и после её обработки нарезают новую резьбу.

При сборке поршня со штоком гайка затягивается ключём с надставкой длиной 1−1,5 м усилием двух человек. Причём гайка должна стопориться в большинстве случаев сквозным шплинтом.

После притирки посадочных мест штока и поршня отверстия под шплинт в гайке и штоке обычно не совпадают. В этом случае не рекомендуется сверлить новое отверстие в штоке, так как наличие старого и нового отверстий значительно уменьшат прочность штока.

При несовпадении отверстий на 0,3−0,5 мм необходимо развернуть его развёрткой; при несовпадении на 1,0−1,5 мм нужно рассверлить отверстие на больший размер; при несовпадении более чем на 1,5 мм, чтобы подогнать отверстия под шплинт, под гайку необходимо подложить шайбу высотою не менее 5 мм, а гайку подрезать так, чтобы отверстия совпали. Подрезку гайки выполняют в несколько приемов.

Первоначально гайку подрезают на величину, равную высоте шайбы за вычетом величины зазора между гайкой, установленной точно по отверстию штока под шплинт и поршнем с добавлением на последующую подгонку 0,3−0,5 мм.

В дальнейшем гайку затягивают на штоке ключём с надставкой и по величине несовпадения отверстий под шплинт в гайке и штоке определяют, зная шаг резьбы, на сколько необходимо подрезать гайку, причем подрезку ведут осторожно, постепенно подгоняя отверстия в штоке и гайке.

Таким способом обычно удается подогнать отверстия под шплинт с точностью до 0,5 мм, после чего отверстия доводят (разворачивают разверткой).

Шплинт изготавливается по размеру отверстия и подгоняется так, чтобы он входил в отверстие под лёгкими ударами ручника, сторона противоположная головке расклёпывается.

Обычно после проточки и шлифования всей поверхности штока изготавливается новый комплект колец уплотнения штока, так как подгонка старых колец более трудоёмка.

Дефекты внутренней поверхности цилиндров, незначительная коррозия, задиры и риски глубиной 0,05 мм, устраняются зачисткой. Более крупные риски и задиры заделываются оловом марки 01 ГОСТ 860–75 с последующей зачисткой или припоем ПОС-40.

Изношенный поршень гидроцилиндра наплавляется по наружному диаметру латунью с последующей проточкой под номинальный размер. Шероховатость поверхности должна быть не более 0,63 мкм., овальность рабочей поверхности и биение торцов не должны превышать 0,03.

Изношенное отверстие под шток в крышках гидроцилиндров восстанавливают постановкой ремонтных бронзовых втулок с расточкой под номинальный размер.

Сборка гидроцилиндра.

Сборка гидроцилиндра производиться в последовательности, обратной разборке. Поступающие на сборку детали протираются и осматриваются. Перед сборкой сопрягаемые поверхности деталей смазывают тонким слоем масла, используемого в гидросистеме в качестве рабочей жидкости.

Сборка производиться с применением приспособлений и инструментов, исключающих повреждения деталей. Не допускается повреждение прокладок, срез или скручивание резиновых колец в процессе сборки. Технология сборки должна обеспечивать чистоту внутренних поверхностей и наружных. Во избежание повреждений уплотнительных деталей при монтаже крышки на шток цилиндра и штока с поршнем в сборе в цилиндр необходимо пользоваться конусными оправками.

После ремонта производится испытание гидроцилиндров на специальных или универсальных стендах. Температура рабочей жидкости при испытаниях составляет 50±5*С, давление в гидросистеме устанавливается на 15−20% выше номинального. Перед испытанием температура гидроцилиндра доводится до температуры рабочей жидкости. Испытуемый гдроцилиндр подключается к гидросистеме стенда. Обе полости гидроцилиндра заполняются маслом. При этом определяется давление начала перемещения поршня, которое не должно превышать 0,5Мпа. Затем отключается одна из полостей цилиндра и поршень выводится в крайнее положение до упора. Давление в гидросистеме поднимается до установленного и выдерживается в течение 1−3мин. Не допускаются утечки масла из открытого конца гидроцилиндра. Затем повторяют данную операцию для другого крайнего положения поршня.

Не допускается просачивание масла и подтекание в местах соединений и уплотнений. На герметичность гидроцилиндр проверяется при подключении магистралей к обеим полостям цилиндра.

2.2 Процесс технологии ремонта гидроцилиндра ТК-70 204

Конструкция гидроцилиндра.

Гидроцилиндр задней навески используется для рабочего оборудования тракторов бульдозеров Т-130, Т-170, Б10. Номинальное давление 16 Мпа, максимальное давление 20 Мпа, диаметр цилиндра 125 мм, диаметр штока 63 мм, ход поршня 1250 мм, масса47кг.

Рабочая жидкость подаётся в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра через отверстия, А и Б. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей и передача усилия от давления в рабочей полости на шток создается поршнем с манжетами и уплотнительным кольцом. Поршень крепят на внутреннем конце штока гайкой. Перетечки из полости в полость гидроцилиндра предотвращаются по наружной поверхности поршня манжетами, по внутренней — кольцом. Протечкам из штоковой полости гидроцилиндра препятствует установленное уплотнительное кольцо. Со стороны наружного торца крышки установлен грязеъёмник. В конце хода штока щель, через которую рабочая жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в отвертсие Б. При этом поршень затормаживается за счёт масла через уменьшающуюся щель.

Снятие гидроцилиндра Отвернуть накидные гайки и отсоединить рукава высокого давления от штуцеров гидроцилиндров. Закрыть рукава высокого давления и штуцера цилиндров заглушками.

Отсоединить серьгу от верхней и нижней тяг задней навески. Застропить верхнюю тягу и установить подставку под цилиндр. Расстопорить и выбить оси из проушин тяги, рабочей балки, опорной рамы и штока цилиндра. Снять верхнюю тягу с трактора. Установить подставку под нижнюю тягу и застропить цилиндр.

Расстопорить и выбить ось из проушин тяги, опорной рамы и цапфы цилиндра. Снять цилиндр с трактора.

Застропить цилиндр задней навески. Отвернуть болты с гайками и снять крышки с цапфы цилиндра. Выбить шпонки из цапфы и сухарей. Расстопорить и выбить палец из проушины отвала и штока цилиндра. Снять цилиндр с трактора, поддерживая при этом сухари.

Разборка гидроцилиндра задней навески Отвернуть болты 1 и снять фланец 4 с грязесъемником 3 с крышки цилиндра 9. Вывернуть крышку специальным ключом из цилиндра и вынуть шток 2 с поршнем 12. Расстопорить и вывернуть стопорный винт 14 из гнезда штока и гайки 13. Отвернуть гайку и снять поршень, крышку цилиндра и фланец со штока.

Снять уплотнительные кольца 10 и 11 с крышки и поршня. Вынуть нажимное кольцо б, манжеты 7 и опорное кольцо 8 из крышки цилиндра.

Вынуть стопорные кольца 17 и выбить подшипники 16 из цапф штока и цилиндра.

Карта дефектации детали.

Карта дефектации детали.

Карта дефектации детали.

Маршрутная карта ремонта штока.

Процесс ремонта штока.

005 Шлифовальная.

Шлифование поверхности штока.

Требуемый размер. Диаметр шлифуемой детали составляет 63 мм. Выбираем шлифовальный круг ПП 600×100×100×305 24А,=600мм.

Используется круглошлифовальный станок ЗА164. Частота вращения шлифовального круга =400об/мин., частота вращения детали =20об/мин.

V=,(2.1.)

Где:V-скорость шлифования, м/с;

— диаметр шлифовального круга, мм;

— частота вращения шлифовального круга, об/мин.

Следовательно: V=с.

Основное время:

(2.2.)

Где:-основное время, мин;

L-длина рабочего хода, мм;

S-продольная подача, мм/об.заг.;

— частота вращения детали, об/мин;

Z-припуск, мм;

t-глубина резания за рабочий ход, мм;

k-поправочный коэффициент.

Глубина резания за рабочий ход t=0,095.

Продольная подача определяется в долях ширины шлифовального круга:

S=0,3*,(2.3.)

Где:S-продольная подача, мм/об.заг.;

— ширина шлифовального круга, мм.

S=0,3*100=30 мм/об.заг.

Припуск Z=t=0,095 мм.

На проход учитывается величина врезания и пробега инструмента:

=0,2*,(2.4.)

Где:-величина врезания и пробега инструмента на проход, мм;

— ширина шлифовального круга, мм.

=0,2*100=20мм.

Длина рабочего хода:

L=l+,(2.5.)

Где: L-длина рабочего хода, мм;

l-длина обрабатываемой детали, мм;

— величина врезания и пробега инструмента на проход, мм;

L=1250+20=1270мм.

Вспомогательное время составляет 3мин.

=5,5 мин.

Подготовка детали к хромированию:

010 Очистная.

Обезжиривание в ванне с раствором щелочи (состав раствора:50г. соды /1л. воды). =2 мин., =0,5мин.

015 Изоляционная.

Изоляция отверстий и участков, неподлежащих хромированию с помощью липкой полиэтиленовой ленты с лаком ХВЛ-21. =5мин.,=2мин.

020 Монтажная.

Монтаж детали и изоляция поверхностей приспособления, кроме контактных и защитных катодов, с помощью цапонлака. =4мин.,=1мин.

025 Очистная.

Обезжиривание. Проводится путём протирки хромируемой поверхности детали венской известью. Затем промывка в воде. =3мин.,=2мин.

030 Хромирование.

Хромирование поверхности.

Хромирование-насыщение поверхности стальных изделий хромом, либо процесс осаждения на поверхность детали слоя хрома из электролита под действием электрического тока. Для восстановления детали необходимо наращивание слоя хрома толщиной 0,19 мкм.

Для хромирования используют растворы хромового ангидрида с добавкой серной кислоты.

Положительным свойством покрытий из хрома является то, что детали получаются блестящими непосредственно в гальванических ваннах, для этого не требуется их полировать механическим путем. Наряду с этим хромирование отличается от других гальванических процессов более жесткими требованиями к режиму работы ванн. Незначительные отклонения от требуемой плотности тока, температуры электролита и других параметров неизбежно приводят к ухудшению покрытий. Хромовые покрытия обладают высокими твердостью и износостойкостью, низким коэффициентом трения, стойки к действию ртути, прочно сцепляются с основным металлом, а также химически и нагревостойки.

Таблица 2.1 Составы электролитов для хромирования

Блестящее покрытие получается при температуре 45−60°C и средней плотности тока.

Блестящее хромовое покрытие, состав электролита:

Бихромат натрия-30г/л;

Хромовый ангидрид-190г/л;

Кадмий металлический-15г/л;

Серная кислота-1г/л;

Кремнефторид натрия-5г/л.

Режим работы для электролита:

Температура электролита t=60°С;

Катодный выход по току з=22%;

Катодная плотность тока =55А/.

Сила тока:

I=*F,(2.6.)

Где:I-сила тока, А;

— катодная плотность тока, А/;

F-площадь хромируемой поверхности,.

F=2рR*l,(2.7.)

Где: F-площадь хромируемой поверхности,;

R-радиус детали, мм;

l-длина обрабатываемой детали, мм.

F=2*3,14*31,5*1250=247 275=24,7

I=55*24,7=1358,5А Скорость осаждения хрома:

P=0,047** з,(2.8.)

Где:P-скорость осаждения хрома, мкм/час;

— катодная плотность тока, А/;

зкатодный выход по току,%.

Р=0,047*55*22=56,9 мкм/час.

Основное время хромирования:

(2.9.)

Где:-основное время хромирования, мин;

д-припуск, мкм;

— катодная плотность тока, А/;

зкатодный выход по току,%.

Проверка:

(2.10.)

Где:-основное время хромирования, мин;

д-припуск, мкм;

С-электрохимический эквивалент;

г-плотность хрома;

— катодная плотность тока, А/;

зкатодный выход по току,%.

.

=290мин.,=5мин.

035 Монтажная.

Демонтаж и снятие детали.=4мин.,=1мин.

040 Очистная.

Промыть деталь в горячей воде при t=65°С, демонтировать с подвески и снять изоляцию.=10мин.,=3мин.

045 Шлифовальная.

Шлифование поверхности после хромирования.

Диаметр шлифуемой детали d=63,08 мм. Требуемый диаметр d=63мм.

Выбираем шлифовальный круг ПП 600×100×100×305 24А,=600мм.

Используется круглошлифовальный станок ЗА164. Частота вращения шлифовального круга =400об/мин., частота вращения детали =20об/мин.

V=,(2.11.)

Где:V-скорость шлифования, м/с;

— диаметр шлифовального круга, мм;

— частота вращения шлифовального круга, об/мин.

Следовательно: V=с.

Глубина резания за рабочий ход t=0,04 мм.

Продольная подача определяется в долях ширины шлифовального круга:

S=0,3*,(2.12.)

Где:S-продольная подача, мм/об.заг.;

— ширина шлифовального круга, мм.

S=0,3*100=30 мм/об.заг.

Припуск Z=t=0,04 мм.

На проход учитывается величина врезания и пробега инструмента:

=0,2*,(2.13.)

Где:-величина врезания и пробега инструмента на проход, мм;

— ширина шлифовального круга, мм.

=0,2*100=20мм.

Длина рабочего хода:

L=l+,(2.14.)

Где: L-длина рабочего хода, мм;

l-длина обрабатываемой детали, мм;

— величина врезания и пробега инструмента на проход, мм;

L=1250+20=1270мм.

Вспомогательное время составляет 3мин.

Основное время:

(2.15.)

Где:-основное время, мин;

L-длина рабочего хода, мм;

S-продольная подача, мм/об.заг.;

— частота вращения детали, об/мин;

Z-припуск, мм;

t-глубина резания за рабочий ход, мм;

k-поправочный коэффициент.

=5,5 мин.

050 Контрольная.

Микрометр МК125−1 ГОСТ 6507–78.

=1мин.,=1мин.

Ванна для хромирования Рис. 2.4. Схема электролитической ванны для хромирования 1 — свинцовая обкладка; 2 — ванна; 3 — деталь (катод); 4 — анод; 5 — вытяжная вентиляция гидроцилиндр шток деталь дефект Электролитическое наращивание металла на изношенные поверхности деталей основано на образовании в водных растворах солей, кислот и щелочей (электролитов) при пропускании через них постоянного электрического тока заряженных частиц — ионов. При прохождении постоянного тока через электролит положительно заряженные ионы (металлы, водород) движутся к катоду-электроду, соединенному с отрицательным полюсом источника тока, а отрицательно заряженные ионы (кислотный и водный остатки) — к аноду-электроду, соединенному с положительным полюсом источника тока. Достигнув анода или катода, ионы теряют свой электрический заряд и выделяются на них в виде нейтральных атомов, образуя со временем на поверхности детали необходимое покрытие. Обычно катодами являются восстанавливаемые детали, а анодами — различные металлы.

Технические требования к сборке цилиндров.

Сборка цилиндра задней навески.

Перед сборкой все детали промыть дизельным топливом и продуть сжатым воздухом, трущиеся поверхности деталей и резиновые кольца смазать моторным маслом.

Во избежание повреждения уплотнительных деталей передней крышки и поршня на шток надеть наконечник, а в корпус цилиндра установить направляющую втулку.

Подшипники 16 смазать солидолом и запрессовать в цапфы штока и цилиндра до упора — в бурт и застопорить их стопорными кольцами 17.

Вставить опорное кольцо 8, четыре манжеты 7 и нажимное кольцо б в крышку цилиндра 9.

Надеть фланец 4 с грязесъемником 3, крышку цилиндра с уплотнительными деталями, поршень 12 с резиновым кольцом 11 на шток и закрепить поршень гайкой 13.

Момент затяжки гайки должен быть 1200−1500 Н· м (120−150 кгс· м).

Ввернуть стопорный винт 14 в гайку и гнездо штока и застопорить его стопорной шайбой 15. Вставить шток с поршнем в цилиндр и ввернуть в него крышку специальным ключом. Момент затяжки крышки цилиндра 120СМ500 Н· м (120−15- кгс· м).

Установить фланец с регулировочными прокладками 5 на крышку цилиндра и закрепить его болтами 7 с шайбами.

Испытание цилиндров.

Установить цилиндр, на стенд и испытать на герметичность моторным маслом давлением 25−25,5 МПа (250−255 кгс/см2) в двух крайних положениях поршня.

Продолжительность испытаний в каждом положении не менее 30 с.

Утечка масла не допускается.

Цилиндр испытать на холостом ходу. Давление холостого хода не должно быть более 098 МПа (10 кгс/см).

Допускается вынос пленки масла штоком без каплеобразования после не менее пяти ходов поршня. Поршень в цилиндр должен без заеданий проворачиваться и перемещаться на величину хода.

Установка цилиндров Застропить цилиндр задней навески и подсоединить его цапфу к проушинам опорной рамы и нижней тяги. Забить ось и застопорить ее болтами с шайбами. Застропить верхнюю тягу и подсоединить ее к проушине рабочей балки, штоку цилиндра и опорной раме. Забить оси и застопорить их болтами с шайбами. Подсоединить серьгу к тягам и зашплинтовать ее. Подсоединить рукава высокого давления к штуцерам цилиндра.

3. Стенд для сборки-разборки гидроцилиндров

3.1 Классификация средств диагностирования Надежность и эффективность эксплуатации гидравлики напрямую зависит от своевременного ремонта и диагностики. Гидроцилиндр — центральный элемент гидравлической системы, от бесперебойной работы которого зависит работа всего механизма, а следовательно, производительность и надежность всего оборудования в целом.

Средства диагностирования разделяют на: стационарные, переносные и встроенные. Стационарные средства устанавливают на пунктах технического обслуживания и диагностики. При этом объект диагностирования доставляется к средствам, подключается к ним, и только после этого производится контроль необходимых параметров. Переносные средства диагностирования, объединённые, как правило, в единые блоки, доставляются только для проведения диагностирования. Встроенные средства, составляющие с объектом диагностирования одно целое, дают возможность получать информацию о состоянии объекта постоянно или при контрольных проверках.

Стационарные средства диагностирования или стенды могут применяться для проверки технического состояния гидросистемы машин и отдельных ее агрегатов, устанавливаемых на стенд. В этом случае достигается большая глубина диагностирования, так как можно применить средства информации с минимальными погрешностями.

Недостатками стационарных средств диагностирования являются высокая стоимость, большие размеры и масса, значительные затраты времени на подключение гидросистем и агрегатов к стендам, потери рабочей жидкости, а также внесение загрязнений в гидросистему.

Переносные средства диагностирования позволяют проводить проверку технического состояния объектов диагностирования на пунктах обслуживания и в полевых условиях. Блоки датчиков имеют небольшие размеры и массу, должны работать от бортовой сети мобильных машин.

Переносные средства измерения имеют, как правило, большую погрешность при измерении параметров диагностирования. Глубина поиска дефекта при этом небольшая. Кроме того, не всегда имеется возможность определить конкретную причину неисправности гидроагрегата.

По отношению к объектам диагностирования средства могут быть специализированными или универсальными. Специализированные средства измерения обычно проще по конструктивному исполнению и имеют меньшую стоимость, чем унивесальные.

При выборе или разработке средств диагностирования желательно иметь минимальное число измерительных каналов. При этом увеличивается надёжность диагностирования.

3.2 Назначение стенда Стенд предназначен для ремонтно-восстановительных работ по гидравлическим цилиндрам машин и механизмов, проводимых в условиях специализированных участков РММ предприятия.

Стенд обеспечивает возможность проведения качественной оценки и при необходимости замены уплотнительных элементов, поршней, штоков и других составных частей гидроцилиндров, а также их опрессовки в крайних положениях хода штока. При этом возможен регулируемый режим нагружения, определения КПД и прогнозирования остаточного ресурса испытуемых гидроцилиндров. Разборка и сборка гидроцилиндров возможна с длиной гильзы не менее 600 мм и не более 1800 мм. наружный диаметр ремонтируемых гидроцилиндров должен находиться в пределах от 80 до 280 мм. Эти данные характерны для большинства выпускаемых гидроцилиндров.

3.3 Устройство и технология работы стенда Стенд горизонтальный состоит из пространственной несущей рамы и смонтированных на ней: насосной станции высокого давления с баком и системой фильтрации рабочей жидкости, пульта электрогидроуправления, рабочего силового гидроцилиндра и системы крепления испытуемого гидроцилиндра, набор штуцеров и переходных фланцев для подсоединения испытуемых гидроцилиндров. Основной гидронасос стенда, обеспечивающий параметры для разборки — сборки и испытания гидроцилиндров аксиально-поршневой нерегулируемый типа 210.12.12 с характеристиками: давление на выходе из насоса:-номинальное 20Мпа;-максимальное-32Мпа;частота вращения-2400об/мин; мощность электродвигателя (АИР 16 084УЗ)15кВт и n-1500об/мин. Для регулирования скорости перемещения штока силового гидроцилиндра и обеспечения равномерного движения штока используется регулятор потока Пг55−22 (давление номинальное-20Мпа; номинальный расход-20л/мин.).

Рама стенда 23 представляет собой двухярусный металлический каркас из швеллеров и уголков, опирающихся на восемь опорных стоек. Нижний ярус предназначен для монтажа насосной станции и бака. Верхний ярус выполнен в виде закрытого желоба для сборки сливаемого при испытаниях масла и служит монтажным основанием для рабочего силового цилиндра, пульта управления и системы крепления испытуемых гидроцилиндров.

Насосная станция высокого давления состоит из аксиальнопоршневого нерегулируемого насоса 19, смонтированного с помощью опорного кронштейна 20 на нижнем ярусе рамы 23 и приводного электродвигателя 22, соединённого с насосом кулачковыми полумуфтами с защитным кожухомм19.

Бак масляный 16 для рабочей жидкости гидросистемы стенда представляет собой цельносварную контрукцию-ёмкость, имеющую в нижней боковой части штуцер для всасывающей линии насоса, а в верхней части набор штуцеров для сливных гидролиний. На крышке бака предусмотрены заливная горловина-сапун и фланец для монтажа фильтра. Система фильтрации рабочей жидкости состоит из двух фильтров. Одного-грубой очистки 18 установленного под желобом верхнего яруса рамы и второготонкой очистки 17 установленного на баке 16.

Пульт электрогидроуправления смонтирован на панели, закреплённой на боковой поверхности в средней части рамы и включает в себя: пускатель магнитный 5, гидрораспределитель 6, кнопки пуска-остановки 7, манометр 9, регулятор потока 10, нагрузочный клапан 12.

Рабочий силовой цилиндр 14 с помощью двух опор 15 закреплён на верхнем ярусе рамы стенда. На штоке цилинра закреплена монтажная серьга 13 с пальцем 11 для соединения штоков.

Система крепления испытуемых гидроцилиндров включает в себя: жёсткий упор 1 со стопорным пальцем 2 для фиксации задней проушины гидроцилиндра, двух регулируемых зажимов 3 для установки и регулировки соосности штоков испытуемого и силового гидроцилиндра, а также регулируемой штоковой опоры 8.

Сборка-разборка гидроцилндра на стенде.

Ремонтируемый гидроцилиндр 4 с устанавливается на раму стенда 23 и с помощью стопорного пальца 2 фиксируется задней проушиной в кронштейнах упора 1. Затем с помощью нижней регулировки положения опор 15 силового гидроцилиндра фиксируется требуемое расстояние между цилиндрами (в зависимости от хода испытуемого гидроцилиндра).

Включением гидронасоса золотника гидрораспределителя выдвигается шток силового гидроцилиндра 11 с серьгой 13 до фиксации с проушиной штока ремонтируемого гидроцилиндра. При этом регулятор потока 10 находится на максимуме, нагрузочный клапан 12 стенда регулируется на достаточный минимум. После этого регулировкой верхних и нижних винтов регулируемых зажимов 3 устанавливается соосность между штоками этих цилиндров, и они соединятся фиксирующим пальцем 11. С помощью двух регулировочных винтов под шток цилиндра 4 подводится вращающийся ролик штоковой опоры 8, до положения касания. Затем в зависимости от конструкции передней крышки гидроцилиндра производят операции дефиксации втулки (буксы) относительно гильзы регулируемого гидроцилиндра (откручивание наружной гайки, освобождение кольцевого стопора).

После этого включается насосная станция и золотник распределителя на втягивание штока силового гидроцилиндра. При этом скорость втягивания регулируется регулятором потока 10, а усилие на штокенагрузочным клапаном 12.

При выдвижении втулки и поршня со штоком из гильзы гидроцилиндра по манометру контролируется усилие на силовом гидроцилиндре для предотвращения их аварийного задира или закусывания.

При полном освобождении втулки и поршня золотник и насосная станция выключаются, вынимаются стопорные пальцы 2 и 11 и гильза гидроцилиндра освобождается от крепления зажимами 3. Шток с поршнем подаются в зону мойки деталей и дальнейшей дефектовке.

Процесс сборки гидроцилиндра на данном стенде аналогичен в обратной последовательности, только поршень смазывают слоем рабочей жидкости.

Испытания гидроцилиндра на стенде.

Производится проверка состояния уплотнительных элементов.

Испытуемый гидроцилиндр 4 подсоединяется с помощью трубопроводов и РВД к гидросистеме стенда. Включается насосная станция и с помощью нагрузочного клапана температура рабочей жидкости доводится до 50 °C. Обе полости гидроцилиндра заполняются маслом. Для этого при включении насосной станции переключением золотника 5 и разгруженном клапане 3 необходимо произвести 3−5 полных ходов испытываемого гидроцилиндра для устранения находящегося в полостях цилиндра воздуха. После этого производится технологический режим опрессовки гидроцилиндра в его крайних положениях.

Диагностируют гидроцилиндр на внутренние утечки с помощью нагрузочного клапана гидросистемы стенда. Поршень испытуемого гидроцилиндра включением золотника 5 гидрораспределителя выводят в крайнее положение, затем рукоятку этого золотника устанавливают в нейтральное положение. От полости гидроцилиндра в месте расположения поршня отсоединяют трубопровод и под штуцера разъёма гидроцилиндра подводят мерную ёмкость. Затем рукоятку 5 золотника распределителя переводят вновь в предыдущее положение нагрузочным клапаном — поднимают давление до Рн и фиксируют в течении 1 мин. объём рабочей жидкости. При допустимом значении утечки для данного гидроцилиндра, проводят аналогичную опрессовку испытуемого гидроцилиндра во втором крайнем положении поршня.

Утечку рабочей жидкости, поступающую из полости гидроцилиндра, не находящейся под давлением, следует измерять путём фиксирования секундомером времени заполнения мерной ёмкости.

Для проверки состояния пары поршень-гильза на внутренние перетечки к проверяемому гидроцилиндру с помощью пальца и серьги подсоединяют штатный силовой гидроцилиндр стенда, обеспечивая жёсткую шарнирную связь. После включения насосной станции стенда подается одновременно рабочая жидкость в поршневые полости проверяемого и силового гидроцилиндров. Штоки проверяемого и силового гидроцилиндров придут в движение, шток испытуемого гидроцилиндра вместе с поршнем и уплотнениями воспринимает внешнюю нагрузку равную силе сопротивления силового цилиндра стенда. Давление в системе регулируется нагрузочным клапаном. Динамическая нагрузка на гидроцилиндр позволяет проверить находится ли зеркало гильзы гидроцилиндра в хорошем рабочем состоянии и не приводит ли оно к заеданию или прилипанию поршня во время движения.

Наличие зазора в паре гильза-поршень превышающего допустимую величину определяется следующими параметрами:

— плавности хода штока, замеряемой масштабной линейкой и секундомером;

— стабильность давления на всем участке хода поршня, контролируемого по манометру, установленному в гидросистеме.

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Безопасность на производстве Мероприятия по технике безопасности:

Техника безопасности — система мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Воздействие этих факторов на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому резкому ухудшению его здоровья.

Воздействие на человека электрического тока может привести к общим и местным травмам, электроударам, ожогам, металлизации кожи.

С точки зрения условий безопасности эксплуатация действующих электроустановок включает оперативное обслуживание и производства работ. Дежурство на электроустановках, их обходы и осмотры, выполнения необходимых на их рабочих режимах переключений, а так же мелких работ, оговоренных правилами техники безопасности. Для большей безопасности используют защитные средства при эксплуатации электроустановок. Защитные средства включают изолирующие, ограждающие, сигнализирующие средства защиты от воздействия опасных и вредных факторов.

Основными требованиями безопасности, предъявляемыми к конструкции машин и механизмов является: безопасность для здоровья и жизни человека, надежность, удобство в эксплуатации. Для безопасности на оборудовании используют защитные экраны, решетки, предохранительные защитные средства и др.

Анализ опасных и вредных факторов и их оценка.

Работа на металлорежущем: оборудовании сопряжена с определенным риском из-за наличия источников опасности.

Таблица 4.1 Источники опасности при работе на металлорежущем оборудовании

Во избежание последствий опасных и вредных факторов и сведения риска для здоровья работающих к нулю на предприятии должны соблюдать правила по технике безопасности и выполнять следующие требования нормативно-технической документации по охране труда:

— производственное оборудование должно иметь встроенные устройства для удаления отходов обработки в процессе работы, непосредственно с места их скоплений (ГОСТ 12.2.003 — 84);

— средства защиты должны приводиться в готовность до начала функционирования оборудования так, чтобы функционирование оборудования было невозможно при отключенных или неисправных средствах защиты (ГОСТ 12.2.003−84);

— действие средств защиты: не должно прекращаться раньше, чем прекратится действие опасных производственных факторов;

— уровень шума не должен превышать требований ГОСТ 12.1.003 — 76. если уровень шума не возможно довести до нормативного, оборудование должно оснащаться звукоизолирующими и звукопоглощающими кожухами (ГОСТ 12.2.025−87);

— проектирование и проведение технических процессов должно предусматривать:

— устранение непосредственного контакта рабочих с исходным материалом и отходами, оказывающими вредное воздействие;

— комплексную механизацию, автоматизацию и применение дистанционного управления при наличии опасных и вредных факторов;

— своевременное удаление и обезвреживание отходов, являющихся источниками опасных и вредных факторов (ГОСТ 12.3.002 — 85);

— уровень опасных и вредных факторов в производственных помещениях и на рабочих метах не должен превышать нормативных величин;

— обязательное применение защиты рабочих должно обеспечивать: удаление опасных и вредных веществ из рабочей зоны;

— снижение уровня вредных факторов;

— защиту работающих от действия опасных и вредных факторов, возникающих при нарушении технологического процесса;

— вредные вещества должны удаляться с помощью местных вытяжных пылегазоприёмников, встроенных в машины (оборудование) по ГОСТу 12.3.003−75;

— нормы для участков механической обработки, наплавки, ремонта электрооборудования необходимого уровня искусственного освещения следующие:

— при комбинированном: — не менее 750 [ЛК];

— при общем — не менее 300 [ЛК]; СНиП 11−4-89.

Таблица 4.2. Требования нормативно-технической документации по охране труда.

Для того, чтобы уменьшить или исключить вообще влияние опасных и вредных факторов на человека необходим целый комплекс мер по охране труда.

Устройство освещения.

Это может обеспечить применение совмещенного освещения: естественного (бокового) и искусственного (комбинированного). Для общего освещения используют газоразрядные лампы низкого давления, а именно, люминисцентные типа ЛДЦ. Для местного освещения пульта управления стенда применяются лампы накаливания. При пользовании источниками искусственного освещения, чтобы исключить слепящее действие света, которое способствует быстрому утомлению глаз, необходимо применять светильники. При проведении стендовых испытаний и работ важную роль играет рациональное освещение, позволяющее следить за объектом, за работой приборов. Избегая контрастных и резких раздражительных тонов, необходимо правильно подобрать окраску стен помещения.

4.2 Техника безопасности при работе

Рабочие места. Инструкция по охране труда при работе.

При исследовании гидроаппаратуры на специализированных стендах в ряде случаев возникают условия, неблагоприятные для исполнителей работ. Такие ситуации создаются из-за того, что при трансформации энергии в стендах имеют место шумы, а большая кинетическая энергия вращающихся и поступательно движущихся масс является первопричиной и источником создания неблагоприятных условий для обслуживающего персонала.

Общие требования.

Стенд должен быть заземлен.

Не допускаются к управлению стендом лица, не прошедшие обучение и не аттестованные по профессии стропальщика и станочника, а также лица, моложе 18 лет.

Запрещается разборка и ремонт гидросистемы, находящейся под давлением.

Запрещается работа на неисправном гидроприводе, при неисправном манометре, а также на не рекомендуемой жидкости.

При испытании гидроцилиндров обязательно пользоваться защитным экраном и сигнальной лампой.

Требования перед началом работы.

Перед началом работы рабочий обязан осмотреть и проверить техническое состояние узлов и деталей стенда и убедиться в их исправности.

Проверке на исправность и надежность подлежат:

— ограждения и защитные кожухи вращающихся узлов стенда, а также их крепление;

— электрические кабели и провода;

— заземление стенда;

— трубопроводы и соединения гидросистемы;

— освещение рабочего места;

— система управления стендом.

Работать на стенде, имеющем неисправности, запрещается.

Необходимо убедиться в наличии на рабочем месте средств индивидуальной защиты, средств пожаротушения и средств оказания первой медицинской помощи.

Требования во время работы.

При появлении во время работы стенда посторонних шумов, стуков и т. д. необходимо отключить стенд и проверить откуда исходят данные признаки неисправности.

Во время работы стенда запрещается:

— отвлекаться от выполнения прямых обязанностей;

— выходить из помещения при работающем стенде;

— передавать управление стендом лицам, не имеющим на это разрешение.

При прекращении подачи электроэнергии рабочий должен отключить стенд от сети.

Требования по окончании работ.

По окончании работ рабочий обязан:

— выключить стенд и провести его уборку;

— сделать необходимые записи в журнале приема и сдачи смены.

Требования в аварийной ситуации.

При возникновении аварийной ситуации рабочий обязан отключить стенд от сети и сообщить об этом своему непосредственному руководителю.

Мероприятия по пожарной безопасности.

Пожары и взрывы на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность и остаются важной причиной несчастных случаев на производстве, причиняя огромный материальный ущерб, отрицательно влияют на работу самого предприятия и других, связанных с ним производств.

Пожарная безопасность предусматривает такое состояние объектов народного хозяйства, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается его вредное воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и пожарной защиты, включающими комплекс организационных предприятий и технических средств.

Непосредственно на производственных площадях устанавливаются ящики с опилками (для предотвращения разлива горюче-смазочных жидкостей); ящики с песком (для тушения возгораний); на колоннах вывешиваются порошковые огнетушители (для тушения возгораний электропроводки). Применение жидкостей для тушения возгораний не рекомендуется т.к. это может привести к увеличению площади пожара при возгорании легковоспламеняющихся жидкостей; замыканию электропроводки, а также к порче дорогостоящего оборудования.

Ответственность за пожарную безопасность возлагается на руководителей предприятия цехов, отделов, мастерских и т. д.

На предприятиях машиностроительной промышленности приказами и распоряжениями устанавливается порядок проведения противопожарного инструктажа. Вновь принятые на работу рабочие и служащие допускаются к выполнению работ только после прохождения первичного противопожарного инструктажа, который проводится инструктором или начальником пожарной охраны. Если на предприятии нет профессиональной пожарной охраны, то инструктаж проводит инженер по охране труда.

4.3 Мероприятия по защите персонала Безопасность жизнедеятельности (БЖД) — это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

Чрезвычайная ситуацияэто обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности людей.

Чрезвычайные ситуации классифицируются по различным признакам:

по скорости развития (взрывные, скоротечные, плавные и т. д.);

по возможности предотвращения (неизбежные, трудно предотвращаемые, предотвращаемые) и др.

В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 1094 от 13.09.1996 г. чрезвычайные ситуации по масштабам распространения последствий делятся на локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные, трансграничные.

К локальной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более 1 тыс. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы территории объекта производственного или социального назначения.

К местной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало свыше 10, но не более 50 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 100 человек, но не более 300 человек, либо материальный ущерб составляет свыше 1 тыс., но не более 5 тыс. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы населенного пункта, города, района.

К территориальной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало свыше 50, ноне более 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 300, но не более 500 человек, либо материальный ущерб составляет свыше 5 тыс., но не более 5 млн. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы субъекта Российской Федерации.

К региональной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало свыше 50, но не более 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 500, но не более 1000 человек, либо материальный ущерб составляет свыше 0,5 млн., но не более 5 млн. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации охватывает территорию двух субъектов Российской Федерации.

К федеральной относится чрезвычайная ситуация, в результате которой пострадало свыше 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 5000 человек, либо материальный ущерб составил свыше 5 млн. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации выходит за пределы более чем двух субъектов Российской Федерации.

К трансграничной относится чрезвычайная ситуация, поражающие факторы которой выходят за пределы Российской Федерации, либо чрезвычайная ситуация, которая произошла за рубежом и затрагивает территорию Российской Федерации.

Защита населения и персонала в чрезвычайных ситуациях Защита населения — это комплекс взаимоувязанных по месту, времени проведения, цели, ресурсам мероприятий Российской системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РС ЧС), направленных на устранение или снижение на пострадавших территориях до приемлемого уровня угрозы жизни и здоровью людей в случае реальной опасности возникновения или в условиях реализации опасных и вредных факторов стихийных бедствий, техногенных аварий и катастроф.

Безопасность людей в ЧС обеспечивается:

— снижением вероятности возникновения и уменьшением возможных масштабов источников природных, техногенных и военных ЧС;

локализацией, блокированием, подавлением, сокращением времени существования, масштабов и ослабления действия поражающих факторов и источников ЧС;

— снижением опасности поражения людей в ЧС путем предъявления и реализации специальных требований к расселению людей, рациональному размещению потенциально опасных и иных производств, транспортных и прочих техногенно — опасных и жизненно важных объектов и коммуникаций, созданию объектов с внутренне присущей безопасностью и средствами локализации и самоподавления аварий, а также путем рациональной планировки и застройки городов и других населенных пунктов, строительства специфически устойчивых в конкретных ЧС зданий и сооружений принятия соответствующих обьемо-планировочных и конструктивных решений;

— повышением устойчивости функционирования систем и объектов жизнеобеспечения и профилактикой нарушений их работы, способных создать угрозу для жизни и здоровья людей;

— организацией и проведением защитных мероприятий в отношении населения и персонала аварийных и прочих объектов при возникновении, развитии и распространении поражающих воздействий источников ЧС, а также осуществлением аварийно-спасательных и других неотложных работ по устранению непосредственной опасности для жизни и здоровья людей, восстановлению жизнеобеспечения населения на территориях, подвергшихся воздействию разрушительных и вредоносных сил природы и техногенных факторов;

— ликвидацией последствий и реабилитацией населения, территорий и окружающей среды, подвергшихся воздействию при ЧС.

Защите в ЧС подлежит все население с учетом численности и особенностей составляющих его основных категорий и групп людей на конкретных территориях: демографических (возраст, пол), по состоянию здоровья (уровень общей сопротивляемости организма действию экстремальных факторов и неблагоприятных условий жизни и быта, физическая и психическая способность к коллективным и самостоятельным защитным действиям, к пользованию средствами индивидуальной защиты) и т. д.

Эти особенности подлежат учету при выборе эффективных, социально обоснованных и экономически реальных вариантов защиты, соответствующих специфике защищаемых контингентов, при разработке планов защиты населения в ЧС на подконтрольных территориях, а также при организации и проведении всесторонней подготовки к выполнению намеченного комплекса защитных мероприятий.

Объем и сроки проведения мероприятий по заблаговременной подготовке системы защиты населения определяют исходя из принципа разумной достаточности в обеспечении безопасности населения в условиях ЧС мирного времени.

Основными мероприятиями защиты людей в ЧС являются:

— предупреждение населения о возможной угрозе возникновения ЧС.

— оповещение населения о радиоактивном, химическом, биологическом заражении; о наводнениях; пожарах и др. ЧС;

выявление обстановки в очаге поражения и возможном воздействии на население поражающих факторов;

— укрытие людей в приспособленных под нужды защиты населения помещениях, производственных, общественных и жилых зданиях, а также в специальных защитных сооружениях;

— использование средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожных покровов;

— регламентирование жизнедеятельности населения в условиях заражения;

— проведение мероприятий медицинской защиты;

— эвакуация наделения из зон ЧС;

— ликвидация последствий ЧС.

Исходными данными для организации защиты населения и персонала объекта народного хозяйства являются: Директива МЧС России;

Директива главного территориального управления по делам ГОиЧС;

указания начальника ГО и ЧС города (района); решение председателя комиссии (начальника гражданской обороны) объектах.

Обеспечение безопасности людей в ЧС является общегосударственной задачей, обязательной для решения всеми службами, формированиями и подсистемами, входящими в Российскую систему предупреждения и ликвидации последствий в чрезвычайных ситуациях (РСЧС).

Мероприятия по защите персонала, ликвидации ЧС и ее последствий условно можно разделить на два этапа.

Первый этап: принятие экстренных мер по защите персонала, предотвращению развития ЧС и осуществление аварийно-спасательных работ. К экстренным мерам защиты персонала объекта относятся:

— оповещение об опасности и информирование, о правилах поведения;

использование средств защиты и медицинской профилактики (исходя из обстановки);

эвакуация работников с участков, на которых существует опасность поражения людей;

— оказание пострадавшим первой медицинской и других видов помощи.

На втором этапе решаются задачи по первоочередному обеспечению населения, пострадавшего в результате бедствия. Осуществляются работы по восстановлению энергетических и коммунальных сетей, линий связи, дорог и сооружений в интересах обеспечения спасательных работ и первоочередного жизнеобеспечения населения.

Проводится санитарная обработка людей, дезактивация, дегазация, дезинфекция одежды и обуви, транспорта, техники, дорог, сооружений, территорий объекта и т. д.

Создаются необходимые условия для жизнеобеспечения пострадавшего населения для сохранения и поддержания здоровья и работоспособности людей при нахождении их в зонах чрезвычайных ситуаций и при эвакуации (временном отселении).

Основные мероприятия по жизнеобеспечению пострадавшего и эвакуируемого населения проводятся под руководством КЧС местных территориальных органов власти с привлечением КЧС объектов.

С этой целью проводятся следующие мероприятия: временное размещение населения, оставшегося без крова; обеспечение людей незагрязненными (незараженными) продуктами питания, водой и предметами первой необходимости;

— создание условий для нормальной деятельности предприятий коммунального хозяйства, транспортам учреждений здравоохранения;

— организация учета и распределения' материальной помощи;

проведение необходимых санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий;

— проведение работы среди населения по снижению последствий психического воздействия ЧС, ликвидации шоковых состояний;

расселение эвакуируемого населения в безопасных районах, обеспечение продовольствием, предметами первой необходимости, медицинской помощью.

4.4 Экология К видам негативного воздействия на окружающую среду относятся: — выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ и иных веществ;

— сбросы загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты, подземные водные объекты и на водосборные площади;

— загрязнение недр, почв;

— размещение отходов производства и потребления;

— загрязнение окружающей среды шумом, теплом, электромагнитными, ионизирующими и другими видами физических воздействий;

— иные виды негативного воздействия на окружающую среду.

Основанием для разработки проекта нормативов образования отходов и лимитов на их размещение является Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ ст. 18, в котором говорится о том, что индивидуальные предприниматели и юридические лица, в результате хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы (за исключением субъектов малого и среднего предпринимательства), разрабатывают проекты нормативов образования отходов и лимитов на их размещение. Субъекты малого и среднего предпринимательства, в результате хозяйственной и иной деятельности которых образуются отходы, представляют в соответствии с их компетенцией отчетность об образовании, использовании, обезвреживании, размещении отходов в уведомительном порядке.

Несоблюдение экологических и санитарно-эпидемиологических требований при обращении с отходами производства и потребления влечет наложение штрафа (КОАП Статья 8.2). В некоторых случаях предусмотрено административное приостановление деятельности на срок до 90 суток.

Наиболее эффективной формой защиты природной среды от выбросов промышленных предприятий является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов во всех отраслях промышленности.

Совершенствование технологических процессов, создание новых экологически безвредных процессов, разработку нового оборудования с уменьшением уровня выброса примесей и отходов в окружающую среду; замену токсичных отходов нетоксичными; замену неутилизируемых отходов утилизируемыми; применение аппаратов и систем, уменьшающих воздействия на природу.

На производстве необходимо соблюдать требования по охране окружающей среды. Не допускать попадания горюче-смазочных жидкостей за пределы производственных помещений. Утилизировать и перерабатывать отходы.

Отходы горюче-смазочных жидкостей по видам в двухсотлитровые бочки около складского помещения на песчаной площадке огражденной железной решеткой.

Заключение

договора на сдачу ГСМ с предприятиями по переработке на текущий год.

Отходы обтирочной ветошив металлический ящик с листами асбеста или шифера в складском помещении верхнего склада. Вывоз на полигон, в соответствии с графиком утилизации.

Люминесцентные ртутьсодержащие трубки в металлический контейнер в складском помещении верхнего склада. Вывоз на предприятие для дальнейшей утилизаци (демеркуризации) по договору на сдачу ламп.

5. Экономическая эффективность технологии ремонта Наибольшей нагрузке при работе гидравлики подвергаются гидроцилиндры. Системы гидравлики обладают большой мощностью и используются для выполнения ответственных операций. Гидравлические системы могут служить достаточно долго, но дорогостоящее гидрооборудование нуждается в регулярном техническом обслуживании, контроле и диагностике.

Ремонт гидроцилиндров — наиболее востребованная операция при ремонте гидравлических систем и машин.

Предлагаемый способ ремонта гидроцилиндров является оптимальным для условий ремонтных мастерских предприятия ООО «Прокатмонтаж-5» .

Количество ремонтируемых гидроцилиндров на предприятии-500шт/год. Проведём расчёт экономической эффективности ремонта гидроцилиндра восстановления штока.

Таблица5.1. Содержание технологического процесса изготовления.

Определение годового объёма производства.

Объём производства

Qусл.= Nусл.=500шт.

Объём производства по трудозатратам:

Т= Nусл.*tшт./60,н.час;(5.1.)

где tшт-норма времени на ремонт.

Таблица 5.2. Нормы времени на ремонт

Т=500*346,51/60=2887,58 маш-ч.

Расчёт капитальных вложений.

Капитальные вложения включают единовременные затраты на приобретение оборудования, его доставку и монтажные работы.

К=?Ni*Цi*Кдим, руб.,(5.2.)

где Ni-количество оборудования i-го вида;

Цi-цена еденицы оборудования без налога НДС;

Кдимкоэффициент, учитывающий расходы на доставку и монтаж оборудования (1,1)

Ni=[ Nусл.*tшт./60]*Fэ,(5.3.)

где: Nусл.*tшт./60-объём работы оборудования на i-ой операции, маш-ч.;

tшт.i-норма времени на выполнение i-ой операции на одну деталь, мин/шт., равна tшт, табл.5.2.;

Fэ-эффективный фонд времени работы оборудования

Fэ=[Dк-(Dв+Dп)]*S*Fs*Ксм, н. час,(5.4.)

где: Dк-календарный фонд, дни;

Dв, Dп-выходные и праздники, дни;

S-количество смен;

Fs-фонд рабочей смены;

Ксм-коэффициент полезного использования оборудования, зависит от категории ремонтной сложности (0,98)

Fэ=[365−116]*1*8*0,98=1952 ч.

Таблица 5.3. Расчёт количества оборудования и капитальных вложений

Расчёт текущих затрат.

Текущие затраты на осуществление технологического процесса равны сумме текущих затрат по всем операциям.

Технологическая себестоимость на одну еденицу:

Стех=,(5.5.)

где:-элементы и статьи затрат на выполнение i-ой операции;

n-число операций технологического процесса

=Ззп+Зстр+Зсп+Зм+Зэл+За+Зтр и то,(5.6.)

где:Ззп-затраты на оплату труда производственных рабочих;

Зстр-страховые взносы, 30%;

Зсп-платежи по обязательному страхованию от несчастных случаев и травматизма на производстве, 4%;

Зэл-стоимость потребляемой электроэнергии;

Зм-стоимость основных материалов;

За-амортизационные отчисления;

Зтр и то-затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования.

Расчёт затрат на 1 усл. еденицу (Зi), руб/шт.

1.Затраты на оплату труда производственных рабочих:

Средняя продолжительность рабочего времени в месяц-176 часов.

Затраты на оплату труда за 1 час (ЗПч):

Заработная плата на предприятии-280 руб/час. В одной бригаде 3 человека.

?=280*3=840 руб.

Затраты на оплату труда на одну деталь:

Ззп=ЗПч*tшт,(5.7.)

где: tшт-время на обработку одной детали;

Ззп=840*346,51/60=4851,14 руб.

2.Страховые взносы 30%:

Зенс=4851,14*30/100=1455,3 руб.

3.Платежи по обязательному страхованию от несчастных случаев на производстве и травматизма составляют 4%:

Зсп=4851,14*4/100=194 руб.

4.Стоимость потребляемой электроэнергии:

Зэл=Nтех*Цэ,(5.8.)

где: Nтех-расход электроэнергии на 1 деталь, кВт-часа, руб;

Цэ-стоимость 1 кВт-часа, 3 руб.

Nтех=Nу*tо*Кз*Кв/Кс*з,(5.9.)

где:Nу-установленная мощность электроэнергии, кВт;

Nу=16+160+10+3+11=200 кВт;

tо-основное время на одну деталь, мин;

Кз-коэффициент загрузки (0,12);

Кв-коэффициент одновременного включения оборудования (0,85);

Кс-коэффициент, уитывающий потери в сети (0,75);

з-КПД (0,9)

Nтех=200*330*0,12*0,85/0,75*0,9=8078,4 руб.

5.Амортизационные отчисления:

За=[Соб*На/100*tо/Т,(5.10.)

где:Соб-стоимость оборудования, руб.;

На-норма амортизации, 10%

За=[477 950*10/100*330]/2887,58=5462,1 руб.

6.Затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования:

Зтр и то=(Соб*Нтр и то/100*tшт)/Т,(5.11.)

где:Нтр и то-% отчисления на ТО ТР, 6%.

Зтр и то=(477 950*6/100*346,51)/2887,58=3441,24 руб.

Зi=Стех=4851,14+1455,3+194+8078,4+5462,1+3441,24=23 288,18 руб.

Текущие затраты на годовой объём:

С=500*23 288,18=11 644 090 руб.

Показатели экономической эффективности.

Цена нового гидроцилиндра составляет 24 200 руб.

Следовательно, за год: С=24 200*500=12 100 000 руб.

1.Прибыль: П=12 100 000−11 644 090=4455910 руб.=455,91 т.руб.

2.Срок окупаемости.

Срок окупаемости — это период, в течение которого дополнительные капитальные вложения более капиталоёмкого варианта окупаются в результате экономии от снижения себестоимости.

Тр= Соб/П, лет (5.12.)

где:Тр-расчётный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет;

Тр=477,95/455,91=1,05года

3.Коэффициент экономической эффективности дополнительных капитальных вложений:

Он характеризует эффект в виде экономии от снижения себестоимости продукции, получаемой на каждый рубль дополнительных капитальных вложений (Ер), и определяется:

Ер=1/Тр,(5.13.)

где:Тррасчётный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, лет;

Ер=1/1,05=0,95

Полученные при расчётах срок окупаемости (Тр) и коэффициент эффективности (Ер) сравниваются с нормативными значениями (Тн и Ен), для выбора эффективного варианта должны выдерживаться следующие условия:

Тр?Тн, Ер? Ен (5.14., 5.15)

В дипломном проекте Ен принимается по норме прибыли на вложенный капитал-30%, Ен=0,3, тогда Тн=1/0,3=3,3.

1,05?3,3; 0,95?0,3

Таблица 5.4. Показатели экономической эффективности.

Вывод:

Условия выдерживаются. Данный процесс технологии ремонта гидроцилиндра при восстановлении штока более экономичен, чем его замена новым.

Заключение

На основании выполненной работы можно сделать следующие выводы:

Разработанный вариант технологии, испытания и организации ремонта гидроцилиндров является наиболее оптимальным, экономически выгодным. Выбран технологический процесс восстановления гидроцилиндра ТК-70 204, определены режимы и время основных операций по устранению дефекта штока гидроцилиндра, выбрано необходимое оборудование.

Конструкция стенда для сборки, разборки и испытания гидроцилиндров позволяет более качественно проводить ремонт снизить трудозатраты.

Приведённый экономический расчёт и показатели показывают, что данная технология ремонта выгодна, по сравнению с приобретением нового гидроцилиндра.

Список используемой литературы

1.В. Н. Андреев, В. В. Балихин и др. «Ремонт и техническая эксплуатация лесохозяйственного оборудования», Л.: «Агропромиздат», 1982 г., 312с.

2.Багин Ю. И. Справочник по гидроприводу машин лесной промышленности.-М.:Экология 1993;352с.

3.Гидравлический привод строительных, дорожных и коммунальных машин. Справочник.-М.Машмир, 1997 г.-505с.

4.ГОСТ 16 514−87 Гидроприводы объёмные. Гидроцилиндры. Общие технические требования.

5.ГОСТ 18 464−87 Гидроцилиндра. Правила приемки и методы испытаний.

6.Ачкасов К. А., Вегера В. П. «Ремонт приборов системы питания и гидравлической системы тракторов, автомобилей и комбайнов» ,-М.:Высш.Школа 1981.-288с.

7.Воскобойников И. В., Рузин С. И. «Техническое обслуживание и ремонт лесозаготовительных машин и оборудования.» -М.:Лесная промышленность, 1984 г.-279с.

8.Балихин В. В., Марков А. Н., Иванов Н. Ю., «Ремонт машин и оборудования лесозаготовительной промышленности»: М/у. СПБГЛТА: «Темплан», 2001. с. 68

9.Балихин В. В., Быков В. В., Иванов Н. Ю. Технология ремонта машин и оборудования. СПБГЛТА: «Темплан», 2006. с.523

10.Анисимов Г. М. Лесные машины.-М.: Лесная промышленность, 1989. — 512с.

11.Бабусенко С. М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий. — М.: Агропромиздат, 1990. — 352с.

12.Чернышев Г. А. Выбор оборудования и технологическая планировка РММ. — С-Пб.: ЛТА, 1989. — 38 с.

13.Лебедев Н. И. Объёмный гидропривод машин лесной промышленности.-М.Лесная промышленность. 1986 г.-296с.

14.Клебанов Б. В. «Проектирование ремонтных участков авторемонтных предприятий» .-Х.:Харьковского ордена трудового красного знамени 1968.-359с.

15.Чесноков Н. М. «Пневмои гидроцилиндры с полимерными покрытиями», Л.:ЛДНТП, 1982 г., 19с.

16.Гавриленко В. И., Щетинина К. И. «Экономические вопросы в дипломных проектах», учебное пособие, Л.:ДТА, 1987 г., 72с.

17.Деркаченко В. Г. «Пояснительная записка курсового и дипломного проектов», методические указания, Л.:ЛТА, 1988 г., 40с.

18.Никитин А. И., Щербаков А. С. Охрана труда в лесном хозяйстве, лесной и деревоперерабатывающей промышленности: Учебник для вузов,-М.:Лесная промышленность, 1985 г.-352с.

19.Лысенков П. А. «Вопросы охраны труда в дипломных проектах», методические указания, Л.:ЛТА, 1989 г, 32с.

20.ГорбуновБ.И.," Обработка металлов резанием", «Машинострое-ние», 1981 г., 287с.

21.Технология машиностроения.Ч.II.Проектирование технологичес-ких процессов: Учеб. пособие/Э.Л. Жуков, И. И. Козарь, Б. Я. Розовски, В. В. Дегтярев;Под ред. С. Л. Мурашкина.СПб.:СПБГТУ, 2005.498с.

22.Марутов В. А., Павловский С. А. «Гидроцилиндры.Конструкция и расчёт» Издат.:Машиностроение., 1966 г., 170с.

23.Белов С. В., Ильницкая А. В., Козьяков А. Ф. и др. «Безопасность жизнедеятельности», 7-е изд., стер. — М.:Высшая школа, 2007.-616 с.

24." Правила по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности «, М.:Лесная промышленность, 1987 г., 320с.