Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Привод может быть пневматический, электрический или механический. Распространены пневматические чеканочные приспособления с молотками МО-10, СМ-3 и РМ-6, работающие при давлении сжатого воздуха 0,4...0,6 МПа. Электрические и механические приспособления обычно нетиповые. Энергия удара пневматических инструментов 30...50 Дж, Глава 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ электромеханических 20 Дж. Чеканочные приспособления для обработки деталей — тел вращения устанавливают на токарных станках. Для упрочнения сварных швов применяют бойки в виде пучка проволочек диаметром 2...3 мм.
Упрочнение чеканкой позволяет заменить сталь 25ХНВА сталями 40ХНМА или 35ХГСА, которые почти в 2 раза дешевле. Чеканку применяют для упрочнения сложных по форме и труднодоступных конЮнтраторов напряжений. Широкие перспективы открываются при создании материалов на базе замкнутых углеродных молекул ~фуллеренов). Их массовое производство при развитии самоорганизующихся технологий позволит создавать сплавы, легированные в неравновесных условиях замкнутыми молекулами углерода, с уникальными механическими свойствами и покрытия различного функционального назначения.
Основной недостаток современных композиционных материалов заключается в несовершенстве переходного слоя матрица — упрочняющий компонент. Использование самоорганизующихся технологий получения композиционных материалов позволит устранить этот недостаток. Следует предположить, что структура перспективных материалов будет приближена к структурам живой природы. Глава б ВЫБОР ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УНИФИКАЦИЯ 6.1. Выбор и оптимизация способа восстаиовлеиия детали .1.1. Критерий октимизации кри технологическом кроектировании Критерий оптимизации при разработке технологического процесса 'П) выбирают в результате системного анализа взаимодействующих ъектов, их функций и ресурсов, необходимых для работы указанных ~ъектов.
В процессе восстановления изношенной детали участвуют три мате- ~альных объекта (рис. 6.1): 1 — исполнитель, П вЂ” средства восстановле~я (средства технологического оснащения — СТО), 1П вЂ” предмет восставления (сама восстанавливаемая деталь). Эти объекты находятся в свя- ~ и отношениях между собой и с производственной средой.
Функция стемы заключается в переработке одного из ее элементов — предмета сстановления. Производственная среда (элементы производственного помещения, ~асы ресурсов и др.) является внешней средой, с которой элементы ссматриваемой системы взаимодействуют посредством внешних свя- $ — входов и выходов (ресурсных коммуникаций). По внешним связям артема получает ресурсы для своего действия и сам предмет труда в де ремонтного фонда„который после переработки возвращается во ешнюю среду как товарная продукция с отходами.
Совершенство системы (элементов и связей между ними) определя:я затратами ресурсов, поступающих из внешней среды и отнесенных к пичеству товарной продукции. Ресурсы, потребляемые системой, дегся на материально-сырьевые, топливно-энергетические и трудовые. Внешние связи среда — исполнитель соответствуют затратам на учение и подготовку рабочих необходимой квалификации С1~ (едино:менные затраты) и на заработную плату С22 (текущие затраты). 558 Глава б.
ВЫБОР ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ организацня труда с 5 ! 2 / зс1 Рис. 6.3. Система элементов исполнитель — СТΠ— предмет труда во взаимодействии: внутренние связи; !3„!3~„..., !3» — связи исполнитель — предмет труда; 3! — об. ратная связь предмет труда — исполнитель; !2,, !22, ..., !2~ — связи исполнитель— СТО„2! — обратная связь СТΠ— исполнитель; 23~, 232, ..., 23„, — связи СТО— предмет труда„32 — обратная связь предмет труда — СТО; внешние связи: С! ~, С!2 — затраты на подготовку и обучение исполнителя (единовременные) и на заработную плату (текущие) соответственно; С21, С22, С2з, С24. С2~, С26 и 2С вЂ” затраты на капиталовложения, материалы, энергию, обслуживание и ремонт СТО, амортизацию СТО, на создание производственного объема и ликвидацию отходов соответственно; СЗ,, ЗС~ и ЗС2 — стоимость ремонтногс фонда, товарной продукции и обезвреживания (реализации) отходов Внешние связи среда — средства восстановления определяют вклад среды в оборудование и оснастку для их функционирования.
Связь С~~ определяет единовременные начальные капиталовложения в средства восстановления; С22 — затраты на материалы (присадочные, технологические газы, жидкости и лр.), которые вводятся в предмет ВЫБОР И ОПТИМИЗАЦИЯ СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 559 труда или которыми воздействуют на него. В С22 также входят затраты на материалы для функционирования средства (масла, смазки, газы и др.). Материалы для введения в предмет труда или воздействия на него перерабатываются средствами восстановления или дозируются ими перед технологическими воздействиями. С23 выражает затраты на электроэнергию, на подвод пара или горячей воды как носителей тепловой энергии и на расход сжатого воздуха как носителя потенциальной энергии давления.
С24 определяет мероприятия как по поддержанию работоспособного состояния средств восстановления, так и по восстановлению ресурса путем среднего или капитального ремонта. Связь С2~ выражает затраты на амортизацию средств восстановления, а связь С2~ — затраты, необходимые для создания производственного объема с требуемым микроклиматом, где находятся средства восстановления. 2С выражает затраты на ликвидацию отходов от функционирования средств восстановления. Предмет восстановления поступает на переработку в виде ремонтного фонда С31 и выходит в виде товарной продукции ЗС~ с отходами 3С2 ° По количеству элементов система имеет три вида внутренних связей, определяющих парные взаимодействия элементов между собой.
Выделим эти взаимодействия. Связи 13,, 132, ...„13» выражают ручное воздействие исполнителя на предмет восстановления, как технологическое, так и контрольное. Обратная связь 31 — информационный сигнал о состоянии предмета восстановления. Связи 12~, 122, ..., 12~ и 21 определяют взаимодействие по управлению исполнителем средствами восстановления. В автоматическом производстве предмет труда взаимодействует со средствами восстановления только через связи 23„232, ..., 23„и 32.
Следует подчеркнуть, что категории воздействий (процесс, операция, переход и др.) — это не материальные объекты, а результат взаимодействия этих объектов. Технология — это функции средств восстановления и исполнителей. В представленной модели разработка технологии выражена описанием следующих друг за другом состояний предмета труда от ремонтного фонда (СЗ~) до восстановленной детали (ЗС~) и соответствующих воздействий. Отходы от предмета восстановления выражаются связями ЗС2. В описании технологии участвуют связи 13~, 132, ..., 560 Глава б.
ВЫБОР ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 13„и 23~, 23~, ..., 23, которые выражают совокупность технологически воздействий исполнителя и средств восстановления на предмет тр~ посредством инструментов. Обратная связь 32 — это сигнал средства тивного контроля от предмета труда на устройство, управляющее обо~ дованием. Описание элемента П вЂ” как целого, так и его составляющих во вза модействии между собой и с предметом восстановления — это результ решения конструкторской задачи по разработке средств восстановления Описание и оптимизация действий исполнителя — это решение ор~ низационной задачи.
Системный подход связывает воедино разработку средств и проце сов восстановления и организацию труда. Критерий функционирования системы — это соотношение расхо~ ресурсов, поступающих из внешней среды и выходящих из системы. Если внешние связи выразить в стоимостном выражении, то оц~ ночным критерием Д системы исполнитель — средства восстановления предмет восстановления может служить разница между значениями р< сурсов, перемещающихся во входы и из выходов системы: где Ц и Π— цена товарной продукции и отходов соответственно; Й А, — доля капиталовложений в средства восстановления и здания, отне сенных к году эксплуатации соответственно; К и К, — капиталовложе ния в средства ремонта и здания соответственно; М и Э вЂ” затраты на ма.
териалы и энергию соответственно; Р— затраты на поддержание и восстановление ресурса средств восстановления; А — затраты на амортизацию; З„и 3„— единовременные и текущие затраты на рабочего. бЛ.2. Постановка и отиимизаиия задачи выбора способа восспюановления деп~али Задача выбора способа восстановления де~али впервые была поставлена и решена проф. В.А. Шадричевым, а впоследствии многократно видоизменялась другими авторами и решалась различными методами. Существует три основных метода выбора процесса восстановления детали, отличающихся различной степенью учета технических и экономических показателей.
Первый метод основан на расчетах полной себе- ВЫБОР И ОПТИМИЗАЦИЯ СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ 5б1 Св ~в Сн ~н — < ~в ~н (б.2) где С, и Сн — соответственно стоимости восстановления изношенной детали и изготовления новой детали, р.; ~в и ~'„— интенсивность изнашивания восстановленной и новой деталей, мм~ч; 1в и 1н — величина предельного износа восстановленной и новой деталей, мм. В.А. Шадричев рассмотрел критерии выбора рационального способа восстановления детали. Выбор способа зависит от конструктивно- технологических особенностей и условий работы деталей„величины их износа, эксплуатационных свойств самих способов, определяющих долговечность восстановленных деталей, и стоимости их восстановления. Для оценки способа предложены частные критерии применимости, долговечности и экономичности.
Окончательный выбор способа проводится с помощью технико-экономического критерия, связывающего долговечность детали с экономикой ее восстановления, по формуле Св - ~дСн ~ стоимости восстановления детали различными способами и сопоставлении их результатов. По второму методу сравнивают между собой комплексные величины в виде отношений технологических затрат к ресурсу деталей — новой и восстановленной. В качестве базового показателя принимают такое отношение для новой детали. Третий метод учитывает значения комплексного показателя как функции трех критериев: применимости, долговечности и технико-экономического.
Недостатки первого метода кроются в отсутствии учета технического состояния и послеремонтной наработки восстанавливаемой детали и несопоставимости результатов расчетов. Второй и третий методы допускают в производство способы, которые при малой цене восстановления формируют и малую долговечность по сравнению с нормативной наработкой агрегата. Все методы оценивают полученные результаты, но ни один из них не формирует сам процесс восстановления детали. Критерии оценки процесса восстановления деталей имеют большое значение для ремонтной практики, поэтому непрерывно уточняются.
В.В. Ефремов предложил в качестве критерия рационального способа соотношение затрат и наработки машины, р./км пробега. В,И. Казарцев определил условие рациональности восстановления деталей тем или иным способом в следующем виде: 5б2 Глава 6. ВЫБОР ПРОЦЕССОВ ВОСС ГАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ где А — коэффициент долговечности восстановления детали как отно. шение долговечности восстановленной и новой деталей. Критерии (6.2) и (6.3), по сути, схожи. Е.Л. Воловик ввел условие, согласно которому сумма приведенны~ затрат при восстановлении конструктивно-технологических параметро~ изношенных деталей до уровня новых деталей должна быть минималь.