Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Описание деятельности ООО "Боливар". Исследование маркетинговой среды предприятия. Составление общей SWOT-матрицы и матрицы возможностей и угроз. Анализ макросреды и внутрифирменной среды. Выявление сильных, слабых сторон, возможностей и угроз компании.

практическая работа , добавлен 06.04.2010


Понятие и основные цели стратегического анализа внешней среды, ресурсов и конкурентных возможностей компании. Методология проведения SWOT-анализа - определения сильных и слабых сторон предприятия, а также возможностей и угроз, исходящих из внешней среды.

презентация , добавлен 24.01.2012


Влияние факторов макросреды и непосредственного окружения фирмы на положение компании в условиях жесткой конкуренции. Применение SWOT-анализа в процессе стратегического планирования. Определение сильных и слабых сторон внутренней структуры организации.

контрольная работа , добавлен 24.09.2014


Анализ стратегической ситуации транспортной компании "Вокруг света". Оценка слабых и сильных сторон организации, конкурентных преимуществ, угроз и возможностей для развития. Разработка целевой установки, SWOT-анализ для стратегии концентрированного роста.

курсовая работа , добавлен 12.09.2012


Характерные черты стратегии. Сущность СВОТ–анализа. Определение сильных сторон и ресурсного потенциала компании. Выявление слабых сторон компании, недостаточности ресурсов, компетенций, возможностей, рыночных возможностей и угроз прибыльности компании.

курсовая работа , добавлен 03.03.2011


Сущность и принципы системного анализа. SWOT-анализа внешних возможностей и угроз, сильных и слабых сторон предприятия. Выявление проблем в работе организации с помощью диаграммы Исикавы. Определение значимых качеств менеджера с методом анализа иерархии.

контрольная работа , добавлен 20.10.2013


Характеристика метода SWOT-анализа, структуры и графического вида матрицы. Использование оптимистического и пессимистического анализа, соединенного с экспертным опросом для определения сильных и слабых сторон организации (на примере Банка "Возрождение").

курсовая работа , добавлен 20.11.2010

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи

1.1. Отказы чугунных деталей судового оборудования.

1.2. Восстановление чугунных деталей судового оборудования сваркой и наплавкой

1.3. Анализ методов оптимизации параметров технологических процессов восстановления деталей наплавкой

1.4. Задачи исследования.

Глава 2. Разработка методики выбора оптимальных параметров процесса плазменной наплавки серого чугуна.

2.1. Поиск компромиссного решения в многокритериальной задаче оптимизации технологических процессов

2.2. Методика выбора оптимальных значений параметров материала и факторов процесса формирования

2.3. Алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами.

Глава 3. Методики проведения исследований.

3.1. Методика планирования экспериментов

3.1.1. Факторные эксперименты

3.1.2. Планирование экспериментов влияния параметров режима плазменной наплавки чугуна на качество сварного соединения

3.2. Методика исследования металлографических и механических свойств сварного соединения

Глава 4. Оптимизация параметров режима плазменной наплавки серого чугуна.

4.1. Исследование технологических возможностей плазменной наплавки серого чугуна.

4.1.1. Влияние химического состава присадочного материала на формирование свойств при наплавке чугуна.

4.1.2. Влияние полярности тока на формирование свойств при плазменно-порошковой наплавке чугуна

4.2. Разработка математических моделей влияния режима сварки и наплавки на свойства сварного соединения.

4.3. Управление формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке чугунных деталей.

Глава 5. Технология плазменно-порошковой наплавки втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждаемой поверхности.

5.1. Установка для плазменной наплавки чугунных деталей

5.2. Выбор режимов наплавки.

5.3. Технологический процесс плазменно-порошковой наплавки водоохлаждаемых поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей.

5.4. Расчет экономической эффективности от внедрения плазменной наплавки водоохлаждаемых поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему "Технологическое управление качеством при восстановлении чугунных деталей судового оборудования плазменной наплавкой"

На современном этапе развития науки и производства назрела необходимость в разработке комплексной методологии проектирования оптимальной технологии, позволяющей одновременно оптимизировать технологический процесс восстановления или упрочнения детали, прогнозировать долговечность узла в случае применения данной технологии и оценивать ее себестоимость. Проектирование оптимальной технологии и материалов с заданными свойствами требует, как правило, проведения значительных по объему и стоимости исследований. Переход от традиционных методов разработки технологических процессов восстановления деталей к автоматизированным методам проектирования (с использованием ПК) позволит повысить качество, снизить материальные затраты, сократить сроки проектирования, повысить производительность труда инженеров-технологов в результате разработки программного обеспечения и подготовки специалистов, владеющих современными компьютерными технологиями.

Старение торгового и рыбопромыслового флотов делает актуальной проблему повышения ресурса изнашиваемых и дорогостоящих деталей судового оборудования, а также восстановления изношенных. Проблема обеспечения долговечности судового оборудования является актуальной и предполагает применение современных методов проектирования, технологического обеспечения, экономического и организационного управления, контроля, прогнозирования долговечности восстановленных и упрочненных деталей и т. п.

Восстановление изношенных деталей с целью их повторного использования в качестве запасных частей судовых технических средств (СТС) является одним из основных путей совершенствования технической эксплуатации флота на базе мировой стратегии ускоренного внедрения наукоемких и ресурсосберегающих технологий. При восстановлении деталей решают одну из следующих задач:

1) придания деталям и оборудованию в целом первоначальных эксплуатационных свойств;

2) повышения первоначальных эксплуатационных свойств деталей за счет применения при восстановлении современных технологий и материалов для увеличения конструкционной прочности, триботехнических свойств и улучшения других характеристик деталей или их отдельных элементов.

Целенаправленное научно обоснованное решение этой проблемы позволит повысить показатели надежности и эффективности эксплуатации судовых машин и механизмов за счет замены изношенных деталей на более долговечные, упорядочения и снижения расхода запасных частей, экономии материальных, трудовых и денежных ресурсов в сфере ремонтного производства и технического обслуживания флота.

Мировой опыт показывает, что свыше 80 % изношенных деталей можно восстановить с целью их повторного использования в качестве запасных частей СТС. Однако для обеспечения эффективности и экономической целесообразности восстановления деталей необходимо, чтобы стоимость восстановления детали не превышала 40-60 % от цены новой детали при ее гарантийной наработке не менее 80 % от ресурса новой. Применяемые в настоящее время судоремонтными заводами технологии в лучшем случае обеспечивают ресурс восстановленных деталей в пределах 40-50 % от ресурса новой. При этом время, за* трачиваемое на разработку технологии традиционным неавтоматизированным путем, ее корректировку и опытную эксплуатацию восстановленных деталей для проверки правильности принятых технологических решений занимает несколько лет.

Большинство судовых деталей, лимитирующих сроки службы отдельных агрегатов, узлов, энергетических установок и т. д., работают в условиях тяжелых динамических нагрузок, воздействия высоких температур, в агрессивных и абразивных средах. Тяжелые условия эксплуатации вызывают их преждевре-* менный износ и разрушение в процессе работы.

Первостепенное значение для увеличения срока службы судов имеет безотказная работа судовой энергетической установки.

Втулки, крышки цилиндров, поршни, седла клапанов и другие детали многих типов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) изготавливаются из чугуна.

Широкое использование чугуна в ответственных судовых деталях обусловлено тем, что он обладает малой чувствительностью к концентраторам напряжений, имеет повышенную способность гасить вибрации, хорошо обрабатывается и характеризуется хорошими литейными свойствами.

Основные причины отказов чугунных деталей ДВС:

Значительные статические и циклические напряжения, вызывающие образование трещин (корпуса насосов, втулки и блоки цилиндров дизелей и т. д.);

Коррозионно-эрозионное изнашивание;

Кавитационное изнашивание полостей охлаждения (блоки и втулки цилиндров и др.);

Работа деталей в условиях трения при высоких удельных нагрузках, температурах и скоростях скольжения, приводящая к повышенному нерегламенти-рованному изнашиванию;

Работа деталей в условиях трения и одновременного воздействия статических и циклических напряжений, приводящая как к повышенному изнашиванию, так и образованию трещин.

Поэтому изучение возможностей ремонта ответственных чугунных деталей, испытывающих в процессе работы воздействие тяжелых эксплуатационных нагрузок, является крайне необходимым флоту.

В большинстве случаев дефекты в чугунных деталях можно устранить. Для устранения дефектов при ремонте чугунных деталей, вышедших из строя, широко применяют сварочные процессы .

Вместе с тем чугун обладает специфическими свойствами, которые в значительной степени затрудняют применение сварки. Это, с одной стороны, высокое содержание углерода и тенденция к образованию метастабильных структур (цементита и ледебурита) при быстром охлаждении, характерном для процесса сварки, а с другой - низкая пластичность и большая хрупкость. Чугун отличается относительно низкой температурой кристаллизации по сравнению с металлом сварочной ванны на железной или железоникелевой основе, высокой газонасыщенностью, а также наличием в нем микропустот и даже рыхлот, в которых концентрируются газы. Иногда при сварке возникают дополнительные затруднения, вызванные условиями эксплуатации изделия, поступившего в ремонт (например, при сварке изделий из горелого или пропитанного маслом чугуна).

Проектирование технологии восстановления ответственной чугунной детали при необходимости обеспечения высококачественного сварного соединения на уровне прочности основного металла - весьма сложная задача вследствие плохой технологической свариваемости чугуна при холодной сварке, отсутствия оборудования и большой трудоемкости технологического процесса горячей сварки, недостатка данных по технологическим особенностям и рекомендаций по рациональной области применения некоторых современных способов сварки и наплавки. Плохая технологическая свариваемость чугуна обусловлена тем, что наплавленный металл и металл околошовной зоны имеют большую склонность к образованию закалочных непластичных структур, а низкая прочность чугуна и практически полное отсутствие пластичности способствуют трещинообразованию как в наплавленном, так и основном металле. Вследствие этого дефектные ответственные чугунные детали на судоремонтных предприятиях, как правило, не восстанавливают, а заменяют на новые.

Отсюда вытекает необходимость изыскания способа наплавки ответственных чугунных деталей и выбора присадочного материала для их наплавки, обеспечивающих получение высококачественного сварного соединения с требуемыми свойствами наплавленного металла, а также нахождения оптимальной области режимов наплавки (технологического управления качеством). При оптимизации технологических процессов сварки и наплавки чугунных деталей необходимо одновременное рассмотрение нескольких параметров оптимизации (прочность сварного соединения, ширина ледебуритной зоны, глубина про-плавления и др.).

Способы восстановления (ремонта) ответственных судовых чугунных деталей, известные как в нашей стране, так и за рубежом, имеют множество особенностей, обусловленных различным тепловложением при формировании сварного соединения, химическим составом наплавочных материалов. Это сдерживает широкое использование сварки для ремонта ответственных деталей, требует учета отдельных особенностей технологии и приемов сварки.

Способы восстановления (ремонта) чугунных деталей являются крайне трудоемкими и часто не обеспечивают равнопрочность и герметичность сварного соединения. Поэтому знание особенностей сварки чугунных деталей с целью более широкого использования сварки в судоремонте является крайне актуальным.

Анализ технологических особенностей существующих методов сварки (наплавки), применяемых для восстановления ответственных чугунных деталей, когда к сварным соединениям предъявляются такие требования как равнопрочность основному металлу, обрабатываемость режущим инструментом, изменение размеров детали после наплавки в пределах полей допусков показал, что способ сварки (наплавки) должен удовлетворять следующим требованиям:

Механизация технологического процесса;

Высокая локальность подачи тепла;

Низкое тепловложение в изделие;

Минимальное расплавление основного металла;

Стабильность качества наплавленного металла и сварного соединения;

Высокая производительность процесса.

При выборе присадочного (наплавочного) материала должны быть приняты во внимание следующие факторы:

Механическая прочность не ниже прочности основного металла;

Низкий предел текучести;

Обрабатываемость;

Терпимость к разбавлению основным металлом;

Смачивание чугуна при низком тепловложении.

Способ сварки и сварочные материалы должны обеспечивать высокое ка-щ чество и надежность работы восстановленных чугунных изделий. В оценке целесообразности применения тех или иных способов сварки (наплавки) чугуна для получения требуемых показателей качества, надежности и экономической эффективности существенное значение имеет технологичность применяемых способов и материалов.

Наиболее перспективный способ наплавки для восстановления ответственных чугунных деталей - плазменный, так как обладает рядом преимуществ: широкий диапазон регулирования тепловых и газодинамических параметров, позволяющий в широких пределах изменять технологические и механические свойства сварного соединения; возможность механизации и автоматизации технологического процесса.

Исследования процесса плазменной наплавки аустенитных сталей, сплавов на никелевой основе и медных сплавов на чугун, показали, что данный метод обеспечивает получение высокого качества формирования наплавленного металла и сварного соединения в целом . Стабильность процесса наплавки, небольшая глубина проплавления основного металла и возможность ее регулирования, достаточно высокая чистота наплавленного металла, минимальные размеры зоны переменного состава и хрупких прослоек, полученных при плазменной наплавке, определяют высокие механические свойства соединения, которые, как правило, находятся на уровне свойств основного металла.

В настоящее время разработано множество моделей, описывающих влияние основных параметров режима на формирование свойств поверхностного слоя деталей для многих методов восстановления и упрочнения, позволяющих существенно сократить объем экспериментальных исследований при поиске оптимальных параметров режима наплавки, напыления и т. д. . Кроме того, имеются модели, позволяющие прогнозировать ресурс детали в зависимости от условий ее эксплуатации и параметров поверхностного слоя. Однако использование данных моделей возможно в большинстве случаев при применении ПК из-за их сложности и большого объема расчетных работ. Переход от традиционных методов разработки технологических процессов восстановления деталей к автоматизированным методам проектирования позволит повысить качество, снизить материальные затраты, сократить сроки проектирования, повысить производительность труда инженеров-технологов, занятых разработкой технологических процессов, а также оперативно разрабатывать технологии, оптимальные по затратам и гарантирующие требуемый ресурс для условий эксплуатации конкретной детали машины или механизма.

Разработкой этой проблемы в той или иной степени заняты ученые и инженерно-технические работники различных организаций . Возникающие при этом многочисленные противоречия, как следствие различных толкований научно-методических основ автоматизации технологического проектирования, предопределяют актуальность дальнейших теоретических исследований рассматриваемой проблемы с целью выработки методологических принципов и концепций построения современных автоматизированных технологических систем в реальных производственных условиях.

Проектирование оптимальной технологии, материалов, оборудования для восстановления конкретной детали требует, как правило, проведения значительных по объему и стоимости исследований. При этом в различных организациях, специализирующихся на судоремонте, часто решаются близкие по целям и содержанию задачи.

Данная работа выполняется в рамках концепции построения комплексной системы автоматизированного технологического проектирования восстановления деталей СТС . Разрабатываемая система автоматизированного технологического проектирования предусматривает активное вмешательство человека как окончательной инстанции, принимающей решения.

Несмотря на то, что методы принятия решений отличаются универсальностью, их успешное применение в значительной мере зависит от профессиональной подготовки специалиста, который должен иметь четкое представление о специфических особенностях изучаемой системы и уметь корректно поставить задачу. В общем случае можно рекомендовать следующую последовательность действий, которые составляют содержание процесса постановки и решения задачи:

1. установление границы подлежащей оптимизации системы, т. е. представление системы в виде некоторой изолированной части реального мира. Расширение границ системы повышает размерность и сложность многокомпонентной системы и, тем самым, затрудняет ее анализ. Следовательно, в инженерной практике следует прибегать к разложению сложных систем на подсистемы, которые можно изучать по отдельности без излишнего упрощения реальной ситуации (примером является данная работа);

2. определение показателя эффективности, на основе которого можно оценить характеристики системы или ее проекта с тем, чтобы выявить «наилучший» проект или множество «наилучших» условий функционирования системы. В инженерных приложениях обычно выбираются показатели экономического (издержки, прибыль и т. д.) или технологического (производительность, энергоемкость, материалоемкость и т. д.) характера. «Наилучшему» варианту всегда соответствует экстремальное значение показателя эффективности функционирования системы;

3. выбор внутрисистемных независимых переменных, которые должны адекватно описывать допустимые проекты или условия функционирования системы и способствовать тому, чтобы все важнейшие технико-экономические решения нашли отражение в формулировке задачи;

4. построение модели, которая описывает взаимосвязи между переменными задачи и отражает влияние независимых переменных на значение показателя эффективности. Элементы модели содержат всю информацию, которая обычно используется при расчете проекта или прогнозировании характеристик инженерной системы. Процесс построения модели является весьма трудоемким и требует четкого понимания специфических особенностей рассматриваемой системы;

5. используя полученные математические модели нахождение оптимальных параметров протекания технологических процессов;

6. принятие окончательного решения, используя полученные результаты оптимизации.

Целью представленной диссертационной работы является разработка технологии восстановления ответственных чугунных деталей судового оборудования (на примере втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждае-мых поверхностей) на основе предлагаемой методики технологического управления качеством при восстановлении деталей плазменной наплавкой.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Разработана методика технологического управления качеством при восстановлении чугунных деталей судового оборудования в зависимости от требований, предъявляемых к восстанавливаемой детали, на основе решения многокритериальной задачи оптимизации параметров режима плазменной наплавки (апробирована на примере плазменной наплавки втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждаемых поверхностей);

Определена рациональная область содержания железа в присадочном материале на никелевой основе при плазменно-порошковой наплавке чугуна;

Определено влияние полярности тока на формирование свойств при плазменно-порошковой наплавке чугуна;

Получены математические модели влияния режима плазменной наплавки на свойства сварного соединения;

Разработан алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами;

Определена область параметров режима наплавки, обеспечивающая необходимое качество сварного соединения;

Построены номограммы зависимости характеристик сварного соединения от технологических параметров режима плазменной наплавки;

Разработана технология восстановления втулок цилиндров судовых дизелей с кавитационным износом водоохлаждаемых поверхностей.

Практическая ценность и реализация работы - разработаны методика определения оптимальных параметров процесса наплавки с использованием паке-W та MS Excel; алгоритм, позволяющий проектировать технологический процесс восстановления ответственных чугунных деталей и технология восстановления втулок цилиндров судовых дизелей с кавитационным износом водоохлаждае-мых поверхностей. Определена оптимальная область химического состава и параметров режима при восстановлении деталей плазменной наплавкой сплавами на никелевой основе. Результаты работы используются при подготовке студентов специальности 120600 «Оборудование и технология повышения износостойкости и восстановления деталей машин и аппаратов» на лабораторных ^ и практических занятиях, в курсовом и дипломном проектировании.

Основные результаты работы докладывались, обсуждались и были одобрены на ежегодных научно-технических конференциях МГУ им. адм. Г. И. Невельского в 2000-02 г.г., а также на региональной научно-технической конференции «Наука делает мир лучшим» в г. Владивостоке в 2003 г.

Данная работа состоит из пяти глав.

В первой главе рассмотрены причины отказов чугунных деталей судовых дизелей; способы восстановления чугунных деталей судового оборудования * сваркой и наплавкой; выполнен анализ методов оптимизации параметров технологических процессов восстановления деталей.

Во второй главе рассмотрены методы выбора оптимальных параметров технологического процесса ("111) на примере плазменной наплавки серого чугуна; разработана методика выбора оптимальной области параметров процесса плазменной наплавки; разработан алгоритм проектирования технологии восстановления чугунных деталей сварочными процессами.

В третьей главе рассмотрены методики проведения экспериментальных W исследовании: планирования экспериментов, определения твердости и микротвердости, металлографических исследований и др.

В четвертой главе приводятся данные экспериментальных исследований влияния химического состава присадочного материала и полярности тока на формирование свойств при наплавке чугуна; пути управления формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке чугунных деталей; определена оптимальная область режима наплавки, обеспечивающая необходимые свойства сварного соединения.

В пятой главе описана технология плазменной наплавки втулок цилиндров с кавитационным износом водоохлаждаемой поверхности; с помощью стандартной методики выполнен расчет экономической эффективности использования разработанной технологии.

Основные положения диссертации изложены в работах .

Заключение диссертации по теме "Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства", Ворохобин, Сергей Владимирович

Заключение

На основании анализа литературных источников по способам сварки и результатов исследований плазменно-порошковой наплавки чугуна в качестве перспективного способа выбрана плазменная наплавка чугунных деталей, которая обладает рядом преимуществ: широкий диапазон регулирования тепловых и газодинамических параметров, позволяющий в широких пределах изменять технологические и механические свойства сварного соединения; возможность механизации и автоматизации технологического процесса.

Исследования процесса плазменной наплавки аустенитных сталей, сплавов на никелевой основе и медных сплавов на чугун, показали, что данный метод обеспечивает получение высокого качества формирования наплавленного металла и сварного соединения в целом . Стабильность процесса наплавки, небольшая глубина проплавления основного металла и возможность ее регулирования, достаточно высокая чистота наплавленного металла, минимальные размеры зоны переменного состава и хрупких прослоек, полученных при плазменной наплавке, определяют высокие механические свойства соединения, которые, как правило, находятся на уровне свойств основного металла.

Плазменная наплавка чугуна с применением порошкового присадочного материала осуществляется на постоянном токе прямой и обратной полярности. Металлические порошки являются более универсальным присадочным материалом при наплавке, чем проволока: во-первых, не все присадочные материалы требуемого химического состава можно получить в виде проволоки; во-вторых, порошки разных химических составов можно смешивать для получения наплавленного металла с заданными свойствами. Наплавочные порошковые материалы должны обладать хорошей сыпучестью, частицы порошка должны быть сферической или близкой к сфере формы (размер гранул 0,10,5 мм). Порошковые сплавы должны также обладать самофлюсующимися свойствами, которые обеспечиваются наличием в их составе бора и кремния.

Наиболее перспективными материалами для восстановления ответственных чугунных деталей при необходимости получения высококачественного сварного соединения, являются сплавы на никелевой и медноникелевой основе.

Расплавленный никель может растворять значительное количество углерода, который выделяется при охлаждении, как правило, в виде графита. Никель также способствует графитизации М-Ге-С сплавов. Модифицированный металл на основе никеля, несмотря на значительное содержание углерода (до 1,5 %), сочетает достаточную прочность с пластичностью. Такие свойства сохраняются в широком диапазоне легирования железом и в присутствии примесей (кремния, фосфора и др.), неизбежных при наплавке на чугун.

Никелевые сплавы имеют высокую устойчивость против окисления при легировании их бором и кремнием и имеют температуру плавления, близкую к температуре плавления чугуна. Разработка металлических порошков на основе никеля для плазменной наплавки позволяет по новому подойти к разработке технологии восстановления ответственных чугунных деталей.

В настоящее время в России и за рубежом разработано большое количество различных порошковых наплавочных материалов, предназначенных для получения коррозионно-стойких, износостойких и жаростойких покрытий. Разработаны порошки НПЧ-1, НПЧ-2, НПЧ-3, ПГ-10Н-04, ПГ-АН7 и др. на никелевой основе для восстановления поверхностных дефектов на чугунных деталях газопламенным напылением с последующим оплавлением. Данные порошки можно использовать в качестве подслоя при необходимости получения износостойких или антифрикционных покрытий на чугунных деталях, который можно наносить методами газопламенного или плазменного напыления или наплавлять.

Таким образом, выбор присадочного материала, метода сварки (наплавки), определение оптимальных параметров сварки и термообработки (упрочнения) чугуна является сложной задачей. Для учета влияния параметров технологии сварки (наплавки) и термообработки на структуру и свойства сварных соединений, а также долговечность сварных конструкций с учетом изменения свойств в процессе эксплуатации необходимо проектирование технологического процесса восстановления ответственных чугунных деталей сварочными методами. При этом желательно автоматизировать процесс проектирования.

Проведенные исследования технологических возможностей плазменной наплавки чугуна, а также выбор оптимальных параметров режима восстановления чугунных деталей судового оборудования плазменной наплавкой позволяют сделать следующие выводы:

1. При плазменной наплавке на серый чугун порошком на никелевой основе, изменяя содержание железа в присадочном материале от 0 до 60 % от массы порошка, можно получать требуемые размеры и форму наплавляемого валика, глубину проплавления основного металла, твердость и микроструктуру наплавленного металла. Образование структурных составляющих в зоне сплавления и ее размеры не зависят практически от содержания железа в присадочном желе-зоникелевом материале.

2. При плазменной наплавке на серый чугун порошком на никелевой основе, оптимальное сочетание механических, технологических свойств и металлографических особенностей наблюдается при содержании железа в присадочном материале в пределах от 20 до 40 %.

3. Плазменная сварка порошком ПГ-10Н-04 в разделку глубиной до 6 мм и при угле разделки не менее 75° позволяет получить высококачественное сварное соединение на уровне прочности основного металла. Применение тока обратной полярности позволяет получить сварное соединение с меньшим количеством дефектов в наплавленном металле и ледебурита в зоне сплавления.

4. При плазменной наплавке серого чугуна самофлюсующимся порошком на никелевой основе ПГ-10Н-04 наибольшее влияние на металлографические характеристики сварного соединения оказывают полярность тока и величина сварочного тока.

5. Плазменная наплавка чугуна дугой обратной полярности позволяет получить высокое качество наплавленного металла (отсутствие макропор и минимальное количество микропор), отсутствие несплавления наплавленного металла с основным, меньшую глубину проплавления чугуна при наплавке на оптимальном режиме и меньшее количество мартенсита в зоне термического влияния. Недостатки: большая ширина ледебуритной зоны и зоны термического влияния, чем при наплавке дугой прямой полярности. Применение дуги обратной полярности предпочтительно в случае восстановления деталей, работоспособность которых определяется качеством наплавленного металла.

6. Наплавка на прямой полярности обеспечивает значительно меньшую ширину зоны отбела. Однако наплавленный металл имеет большое количество пор по сравнению с наплавкой на обратной полярности. Применение дуги прямой полярности целесообразно для наплавки деталей, у которых линия сплавления подвергается последующей механической обработке.

7. Прочность сцепления наплавленного металла с чугуном не зависит от полярности тока и параметров режима плазменной наплавки в исследуемом диапазоне и определяется прочностью основного металла.

8. Задача управления формированием параметров материала поверхностного слоя при плазменной наплавке серого чугуна является многокритериальной задачей условной оптимизации. Для нахождения оптимальных параметров процесса наплавки целесообразно применение численных методов математического программирования с использованием современных интегрированных пакетов в качестве инструмента поиска решения.

9. В случае необходимости последующей механической обработки наплавленного слоя целесообразно использовать плазменную наплавку током прямой полярности выдерживая режим: сила сварочного тока 145-150 А, расход плаз-мообразующего газа 3,3-3,5 л/мин, скорость наплавки 5-5,2 м/ч.

10. В случае необходимости получения высокого качества наплавленного металла без последующей механической обработки целесообразно использовать плазменную наплавку током обратной полярности выдерживая режим: сила сварочного тока 150-155 А, расход плазмообразующего газа 4,8-5 л/мин, скорость наплавки 6,8-7 м/ч.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

На судостроительных предприятиях используются системы управления качеством (системы менеджмента качества) на основе серии стандартов Международной организации по стандартизации ИСО – 9000. В управлении качеством участвуют все подразделения и сотрудники предприятия.

Материалы, комплектующие изделия, технология и оборудование, принятая система управления качеством и само готовое судно подлежат сертификации. В отечественном судостроении принят порядок сертификации, в котором предусматривается проведение сертификации двумя независимыми органами: один орган по сертификации осуществляет сертификацию производства и технических возможностей верфи (либо сертификацию СМК – системы менеджмента качества), второй орган по сертификации – сертификацию продукции.

Сертификацию систем качества судостроительных предприятий на соответствие требованиям международных стандартов ИСО-9000 в зависимости от класса судна осуществляет Морской Регистр или Речной Регистр судоходства РФ. Освидетельствование продукции для судостроения, выполненное Регистром на основании своих правил и других технических норм, одновременно является сертификацией на соответствие требованиям безопасности, международных стандартов или международных конвенций. Сертификация системы качества включает предварительную оценку, проверку и окончательную оценку системы качества предприятия. По результатам проведенной проверки принимается решение по сертификации, выдается (либо не выдается) сертификат соответствия. Инспекционный контроль устанавливается на весь период действия сертификата и проводится не реже 1 раза в год. Если существуют претензии к качеству продукции, проводят внеплановый инспекционный контроль.

В первую очередь проводят сертификацию системы менеджмента качества (СМК). В ходе сертификации СМК необходимым условием является сертификация отдельных видов производств, так как стабильность основных показателей качества судов обеспечивается технологией и организацией производства.

Сертификацию продукции в судостроении инспектора Регистра проводят непосредственно на предприятии-изготовителе. При сертификации продукции судостроения Регистром обязательным условием является

наличие на предприятии документа, подтверждающего сертификацию производства или сертификацию системы качества. Требования к качеству судов и отдельных судовых конструкций устанавливает нормативная документация. Эти требования всегда содержат разброс каждого из задаваемых параметров - требования точности.

Важной задачей судостроительного производства является повышение точности изготовления корпусных деталей и конструкций. При этом следует учитывать, что высокая точность требует значительных затрат на обработку. С другой стороны, чем выше точность изготовления элементов, тем менее трудоемки сборочные работы, поскольку уменьшается объем пригонки и, как следствие, затраты.

Допуск Т – разность между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями параметра. При назначении допусков используют как метод максимума-минимума, так и вероятностный метод. Вероятностный метод является наиболее распространенным (см. раздел «Размерные цепи»). При использовании вероятностного метода предельные значения допускаемых отклонений размеров от номинальных назначают так, чтобы вероятность выхода за предельные значения была невелика. Для закона нормального (гауссова) распределения часто устанавливают границы случайных погрешностей + 3ϭ (поле допуска Т = 6ϭ). При этом вероятность попадания случайной погрешности в поле допуска составляет 99,73%, а вероятность выхода за его пределы в большую или в меньшую сторону – 0,27%. Вероятность того, что фактическое значение параметра выйдет за пределы поля допуска, в судостроении называют процентом риска (Р) , а отношение величины поля допуска Т к удвоенному среднеквадратическому отклонению 2 ϭ (Т/2 ϭ ) – коэффициентом риска t :

Коэффициент риска t= Т/2 ϭ	1,00	1,65	2,00	2,57	3,00	3,29	3,89
Процент риска Р,%			4,5	1,0	0,27	0,10	0,01

Суммарная погрешность результата измерения находится как сумма составляющих погрешностей (метод максимума-минимума) либо как корень квадратный из суммы квадратов погрешностей (вероятностный метод).

Пример. В судостроении широко используется измерение рулетками.

На точность измерения влияют:

Погрешность шкалы δ ш к;

Погрешность натяжения ленты δ н =

Температурная погрешность δ Т = l(α 1 Δt 1 - α 2 Δt 2);

Погрешность отсчета размера и совмещения рисок шкалы δ о (зависит от квалификации разметчика); где

l - измеряемый размер (длина);

ΔP - разность между фактическим и нормальным натяжением рулетки;

E- модуль упругости материала ленты;

F - площадь поперечного сечения ленты;

α 1 иα 2 - коэффициенты линейного расширения измеряемого объекта и ленты рулетки;

Δt 1 - и - Δt 2 - отклонения от нормальной температуры измеряемого объекта и ленты рулетки.

Реальная погрешность Δ Σ рассчитывается по формуле:

Если размеры составляющих звеньев размерной цепи близки между собой, то по методу максимума – минимума допуск составляющего звена размерной цепи Т х находят по формуле: Т х = Т Δ /m-1, где Т Δ – допуск замыкающего звена; m – число звеньев в размерной цепи.

Затем значение Т х корректируют для каждого звена размерной цепи, исходя из экономической достижимости.

Поскольку использование метода максимума-минимума дает завышенные требования к точности звеньев размерной цепи, чаще используют вероятностный метод расчета. Если известны характеристики рассеяния погрешностей (наиболее распространенным является нормальное, или гауссово распределение, известны среднеквадратические отклонения,(СКО), составляющих звеньев σ i), среднеквадратическое отклонение (СКО) замыкающего звена:

Если принять ϭ i = ϭ x , то ϭ x = ϭ Δ / . Можно считать, допуск составляющего звена размерной цепи Т х = Т Δ / ,то есть величина этого допуска в раз больше, чем при расчете по методу максимума-минимума.

Как правило, величина допуска на зазор между ребром жесткости и листом, найденного как методом максимума-минимума, так и вероятностным методом, не гарантирует качественной сварки. Требуемая для качественной сварки точность звеньев размерной цепи выше, чем реально достижимая при сборке корпусных конструкций. На практике широко используется увеличение процента риска, т.е. расширение допусков на звенья размерной цепи. Если невозможно обеспечить точность звеньев размерной цепи, при изготовлении деталей в определенных местах оставляют излишки материала (припуски), которые удаляют при сборочных работах. В судокорпусостроении точность изделия достигается регулированием и пригонкой . При регулировании размер замыкающего звена выдерживают установкой компенсационных звеньев (прокладок, вставок) либо поджатием деталей при сборке. Пригонкой достигают точности, оставив припуски в местах сопряжения собираемых элементов, а при сборке лишний металл удаляют. Пригонка является одним из основных способов обеспечения требуемых зазоров под сварку. В судостроительной практике широко используется увеличение коэффициента риска t. В судокорпусостроении все допуски на детали и конструкции назначаются обычно с процентом риска, отличающимся от нуля. Излишки металла (припуски) оставляют, когда нет возможности обеспечить точность звеньев размерной цепи. Затем при сборочных работах припуски удаляют. В особо ответственных случаях при рассчитанных малых допусках составляющих звеньев размерной цепи производится сборка в так называемый «чистовой размер» с заданной величиной допуска замыкающего звена. Повышение точности замыкающего звена размерной цепи может быть достигнуто как увеличением точности каждого из составляющих звеньев, так и сокращением количества звеньев в размерной цепи: например, при переходе от подетального монтажа к узловому и/или при переходе от секционного монтажа к модульному. В судокорпусостроении допуски на размеры деталей и конструкций в чертежах обычно не указывают. Исходя из накопленного опыта, эти допуски задаются в нормативно-технической документации, например, в отраслевых стандартах.

Основные структурные подразделения идентичны для всех СРЗ т соответствуют типовой структуре организации управления, установленной вышестоящей организацией с учётом их группы в зависимости от объёма производства и численности работающих.

Директор судоремонтного завода осуществляет общее руководство и отвечает за результаты всей деятельности предприятия. Главный инженер осуществляет техническое руководство предприятием и несет ответственность за подготовку производства, технический уровень и уровень организации производства, качество продукции технику безопасности.

Заместитель директора по производству обеспечивает руководство работой производственных подразделений и отвечает за выполнение производственного плана по всем показателям, за приёмку и выпуск в установленный срок судов из ремонта.

Остальные заместители (по отдельным направлениям) отвечают за реализацию положений и мероприятий только в строгом соответствии с определёнными им функциями.

Производственно-диспетчерский отдел (ПДО) с использованием АСУП ведет разработку годовых и оперативных производственных планов и сетевых графиков, контроль за их выполнением, координацию работ всех производственных подразделений.

Отдел главного конструктора обеспечивает конструкторской документацией все виды производства, ведёт проверку всей технической документации, полученной от заказчика.

Отдел главного технолога контролирует соблюдение технологической дисциплины на предприятии, разрабатывает новую передовую технологию и внедряет в производство, отвечает за инструментальное хозяйство и организацию работы по повышению технического уровня производства.

Энергомеханический отдел обеспечивает предприятие всеми видами энергии, своевременный ремонт и монтаж основных производственных средств, обеспечивающих их бесперебойную работу.

Помимо цехов предприятие структурно делится на следующие виды служб: пожарная, метрологическая, вооружённой охраны, капитана завода.

Тема №3

Структура механосборочного цеха судоремонтного завода

Тема №4

Организация технологических процессов в цехе

Технологическая подготовка СРП проводится а соответствии с требованиями единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП).

Уточнение объёма и стоимости ремонтных работ после заводской дефектации

Проектирование технологический процессов

Проектирование и изготовление специальный инструментов с средств технологической оснастки

Технологический контроль чертежей

Составление технологических графиков ремонта и т. д.

Началом технологической подготовки считают передачу из СРП судовладельцем ремонтной документации. Исходным документом является ремонтная ведомость: индивидуальная, сводная или типовая, в зависимости от серийности проводимого ремонта.

Разработка технологический процессов отражается в технологических документах различной формы. Детализация разработки такой документации определяется ответственностью, сложностью и серийностью проводимых работ, а также возможностями данного СРП.

Для регулирования взаимоотношений между судовладельцами и судоремонтными предприятиями различный ведомств действует «Положение о порядке планирования, подготовки и проведения ремонта морских гражданских судов». Оно распространяется на ремонт гражданских судов всех ведомств. С учётом особенностей ремонта и взаимоотношений внутри Госкомрыболовства РФ разработано и введено в действие «Положение о ремонте судов флота рыбной промышленности».

Судовладелец в соответствии с выделенным лимитом представляет судоремонтным заводам не позднее 1 сентября предшествующего года проект графика ремонта и докования судов.

На основании графиков судовладелец, с учётом введённых лимитов, а также действующих нормативов ремонта, докования и равномерной загрузки цехов предприятия подготавливает сводный график и согласовывает его со всеми судовладельцами.

Утверждённые вышестоящими организациями графики ремонта и докования судов не позднее 1 декабря года, предшествующего планируемому ремонтному, должны быть переданы СРП для исполнения. В графике указывается вид ремонта, время представления ремонтных ведомостей, сроки постановки судна в ремонт и окончания ремонта, продолжительность ремонта, суточная обработка, объём ремонта в рублях и сметных часах.

Не позднее чем за 5 суток до плановой постановки в ремонт сторонами заключается договор на каждое ремонтируемое судно в отдельности. Вступая в договорные отношения, судовладелец и судоремонтное предприятие руководствуются соответствующим законодательством и Положением о порядке планирования, подготовки и проведения ремонта гражданских судов, если ремонт производится на заводах других ведомств РФ, Положением о порядке проведения ремонта и переоборудования судов за границей, Положением о ремонте судов ФРП и Нормативами ремонта и докования судов флота рыбной промышленности при ремонте судов на заводах Госкомрыболовства РФ. Время, необходимое для подготовки судна к ремонту, определяется Нормативами плановых затрат времени на суда ФРП. Основными документами, которые определяют трудоёмкость, материалоёмкость и стоимость ремонта, являются: ремонтные ведомости, акты дефектации на их основе составленный протокол согласования объёма работ по судну., действующие на СРЗ калькуляционные и другие нормативы цен на ремонтные работы и прейскуранты цен на машиностроительную продукцию.

Представляются ремонтные ведомости: для серийных судов – типовые и сводные, для несерийных – индивидуальные,. Исходными данными для составления ремонтных ведомостей служат: формуляры и журналы технического состояния корпуса, механизмов, шнуровые книги на различные установки, нормы предельно допустимых износов корпуса судна, данные обмеров деталей механизмов, осмотров и наблюдений в процессе эксплуатации судна, данные по ремонту однотипных судов.

Ответственность за полноту и качество ремонтных ведомостей перед судовладельцем несут начальники служб судна во главе с капитаном, а перед ремонтным предприятием – судовладелец.

Подготовленное судно предъявляется комиссии СРП, которая должна произвести осмотр и составить акт приёмки судна в ремонт не позднее 24 часов с момента заявления судовладельца о готовности. Время подписания акта о приемке судна в ремонт считается днём начала ремонтных работ.

Качество представляемых судовладельцем ремонтных ведомостей, порядок их составления определяются нормативными документами. До передачи ремонтной документации СРП судовладелец обязан согласовать с органами надзора ремонтные ведомости, включающие капитальные ремонт элементов судна, проектную документацию на модернизацию и переоборудование, ведомости на работы, подлежащие выполнению по требованию органов надзора. Согласно «Положению о ремонте судов ФРП» судовладелец передаёт ремонтному предприятию ремонтную документацию в четырёх экземплярах в следующие сроки до плановой постановки судна в ремонт по графику: за 90 дней до капитального ремонта, за 60 дней до среднего ремонта.

В соответствии с «Положением о порядке планирования, подготовки и проведения ремонта морских гражданских судов» заказчик передаёт предприятию, производящему ремонт судов, ремонтную документацию в следующие сроки до постановки судна в ремонт:

На работы, предусмотренные ремонтными ведомостями (корме работ по модернизации и переоборудованию), рабочие чертежи и эскизы выполняем СРП, ремонтирующее судно. Разработка и комплектация рабочих чертежей на изготовление ответственных и сложных деталей, подведомственных органам надзора, производится судовладельцем.

Тема № 5

Подготовка к слесарно-монтажным работам

Технология очистки, мойки и расконсервации деталей

Под дефектацией понимают процесс обнаружения (выявления) и описания характера дефекта, определение его величины и причин происхождения. Качество дефектации зависит прежде всего от подготовки детали к этому процессу. Подготовка детали к дефектации при ремонте судовых механизмов заключается в мойке и очистке её от нагара, жировых, коррозионных отложений и накипи.

Обезжиривают детали дизельным топливом, бензином, керосином, хлоридом углерода и другими растворителями.

Составы растворов для обезжиривания деталей:

При щелочении растворы подогревают до температуры 60,80 °С и выдерживают в них детали в течение 2-3 минут. После обработки детали промывают струёй горячей воды и сушат.

Удаление нагара производят механическим способом или применяют щелочные растворы с температурой 95,100 °С в течение 40-60 минут.

Составы растворов для удаления нагара:

Ржавчину удаляют механическим или химическим способом с применением специальных растворов.

Составы растворов для химической очистки поверхностей деталей от ржавчины:

Детали выдерживают при комнатной температуре 40,60 минут (иногда до 4 часов), затем промывают проточной водой, нейтрализуют 10% раствором соды и сушат. Очистку от накипи осуществляют ершами, щётками, банниками и т. д. Качественная очистка (особенно плотных отложений) обеспечивается химическим путем. Для чёрных металлов используется 0,5% раствор тринатрийфосфата или 20% соляной кислоты при температуре 30,40 °С. Разрыхлённая накипь удаляется струёй воды. Для медных и алюминиевых сплавов применяют 10% раствор фосфорной кислоты с добавкой 50 г хромового ангидрида на 1 л воды. Детали выдерживают в растворе 30-60 минут, промывают холодной или горячей водой и нейтрализуют 0,5-1% раствором хромника при температуре 80°С или 1-2% раствором нитрата натрия.

Порядок дефектации деталей и оценка их качества до и в процессе сборки. Организация технического контроля.

Дефектация судовых механизмов производится в предремонтный и ремонтный периоды.

Предремонтная дефектация выполняется в период эксплуатации и технического обслуживания. Её результаты оформляются соответствующими записями в технических формулярах, в вахтенных журналах, актах инспекторских осмотров и т. д. Эти данные используются для составления ремонтной ведомости.

Ремонтная дефектация проводится по полной программе в период ремонтов механизмов и включает процесс разборки механизма и дефектацию отдельных его деталей. В этот период оценивается качество отремонтированных или изготовленных деталей. Дефектация проводится также в процессе сборки и испытания отремонтированных механизмов.

По месту расположения на детали дефекты делятся на поверхностные, подповерхностные (глубиной до 2 мм) и внутренние, а по своей конфигурации могут быть плоскими и объёмными.

Различают разрушающие и неразрушающие методы дефектации. К разрушающим методам относятся: механические испытания деталей и образцов (статические, динамические, усталостные, на загиб, сплющивание, отбортовку и др.), гидравлические, пневматические испытания под давлением, металлографический и химический анализы материалов деталей.

Внешний осмотр и обмер деталей, как правило, предшествует любому виду контроля, так как позволяет сделать заключение об общем состоянии детали. При наличии недопустимых поверхностных дефектов другие методы контроля не применяются. Возможности внешнего визуального осмотра расширяются с применением оптических средств: луп, кратностью увеличения до 10; микроскопов и профилографов; бороскопов для осмотра внутренних поверхностей и труднодоступных мест; перископических устройств.

Для определения величины внешних дефектов и износов применяются различные инструменты: линейки, щупы, микрометры, микрометрические индикаторные инструменты, штангенинструменты и др. Используются также поверочные инструменты и приспособления: контрольные линейки, угольники, плиты, скобы, шаблоны, концевые меры длины, калибры и т. д.

Тема №6

Технология пригоночных слесарно-монтажных работ

В состав технологической документации согласно ГОСТ 3.1102-74 входят:

Маршрутная карта – документ, в котором содержится описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых затратах в соответствии с установленными формами. Составляется обязательно.

Карта эскизов – документ, содержащий эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода при изготовлении или ремонте изделия, включая контроль перемещения. Составляется обязательно.

Технологическая инструкция – документ, в котором содержится описание приёмов работы или технологических процессов изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения), правил эксплуатации средств технологического оснащения, физических или химических явлений, возникающих при выполнении отдельных операций. Составляется в случае необходимости.

Комплектовочная карта – документ, в котором указан маршрут прохождения изготовляемого или ремонтируемого изделия по службам предприятия.

Ведомость расцеховки – документ, в котором перечислены детали, сборочные единицы и материалы, входящие в комплект собираемого изделия. Составляется при сборке и монтаже.

Карта технологического процесса – документ, содержащий описание технологического процесса изготовления или ремонта изделий (включая контроль и перемещения) по всем операциям одного вида работ, выполняемых в одном цехе в технологической последовательности с указанием данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых нормативах.

Операционная карта - документ, в котором содержится описание технологических операций с указанием переходов, режимов обработки и данных о средствах технологического оснащения.

В зависимости от типа производства, сложности изделия и трудоёмкости процесса сборки различают две организационные формы сборки: стационарную и подвижную. Стационарная сборка осуществляется на неподвижном рабочем месте - сборочном стенде. Применяется в единичном и серийном производстве. При стационарной сборке по принципу концентрации операции все комплектующие элементы изделия поставляются на стенд, на котором сборка осуществляется последовательно по операциям.

Подвижная сборка может быть со сводным либо принудительным движением собираемого изделия. При свободном движении изделие перемещается на тележках-стендах от одного рабочего места к другому последовательно по операциям (позициям). Подвижная (поточная) сборка с принудительным движением характеризуется непрерывной или прерывистой (цикловой) подачей изделия последовательно по сборочным позициям.

При непрерывном движении изделие на конвейере, сборочная операция должна выполнятся за время прохождения изделий в пределах зоны рабочего места.

Основная специфика сборочных судоремонтных работ заключается в высоком уровне механизации, связанном с индивидуальным типом судоремонтного производства. Особенно затрудняются процессы сборки – разборки при ремонте в судовых условиях, связанных с ограниченным пространством компоновки судовых механизмов и устройств на судне.

В условиях судоремонтного предприятия имеется возможность широко использовать средства механизации сборочных работ. Так разработана серия переносных станков для обработки судовых фундаментов, отдельных деталей и устройств в судовых условиях, что снижает трудоёмкость пригоночных монтажных работ (расточка петель ахтерштевня рулевого устройства, дейдвудного подшипника на месте, коренных подшипников крупных ДВС в постелях фундаментных рам и т. д.).

Для слесарно-пригоночных работ применяются механизированные инструменты и приспособления: очистные машинки, зубила, напильники и шаберы с механическим приводом, шлифовальные, фрезерные, сверлильные и расточные машинки и т. д.

Используются инструменты и приспособления для проверки точности судомонтажных работ, средства механизации для погрузки и перемещения механизмов, устройств и т.д.

Тема №7

Обеспечение плотности соединений

Обеспечение плотности соединений притиркой. Притирка клапанов.

В тех случаях, когда необходимы плотное прилегание поверхностей или герметичность соединения, применяется притирка сопрягаемых деталей, которая может осуществляться при помощи специальных механизированных приспособлений или вручную.

Притирка производится различными притирочными пастами и порошками. В качестве паст применяются смеси абразивных порошков с минеральными маслами, керосином, бензином, техническим салом и специальной пасты ГОИ.

Существует два способа притирки деталей. Первый способ заключается в притирке одной детали к другой. Таким способом притирают клапана, пробки, краны и т. п. Второй способ состоит в притирке каждой детали третьей.

Припуск на притирку зависит от предварительных станочных операций: притирочных, шлифовальных и доводочных - и составляет не более 5 - 10 мкм.

Производительность при притирке можно повысить путём применения специальных приспособлений и механизации притирочных работ, используя для этого не только специальные, но и универсальные станки (сверлильные, токарные и др.).

Для одновременной притирки нескольких клапанов используются многошпиндельные станки.

Качество притирки проверяют различными способами. Например, протерев насухо замшей испытуемый клапан со стороны камеры сгорания, наливают керосин в патрубок крышки или через боковое окно корпуса клапана. Через 5 минут тщательно осматривают клапан со стороны камеры сгорания, если обнаруживается протекание керосина, притирку повторяют.

Сборка резьбовых соединений

В зависимости от функционального назначения резьбовые соединения выполняются без предварительной затяжки или с предварительной затяжкой (для обеспечения гарантированной величины натяга).

Гарантированная величина натяга в соединении обеспечивается следующими способами: по крутящему моменту, по удлинению болта, по углу поворота гайки и комбинированным методом.

Сила предварительной затяжки определяется по формуле:

, где

P – внешняя сила, действующая в соединении, Н

E Б,E Д – модули упругости болта и детали, МПа

F Б, F Д – площадь поперечного сечения болта и скрепляемых деталей, мм 2

Момент, который создаёт силу затяжки P З и преодолевает трение гайки в резьбе и под гайкой, для метрической резьбы определяется по формуле:

d ср – средний диаметр резьбы, мм

S – шаг резьбы, мм

m р – коэффициент трения в прямоугольной резьбе

m т – коэффициент трения на торце гайки

D – диаметр опорной поверхности гайки, мм

d 0 – диаметр отверстия под болт, мм

Силу затяжки гайки ключом находят по формуле:

L – длина рукоятки ключа

Для сборки резьбовых соединений и контроля момента затяжки используют динамометрические ключи и другие инструменты.

Расчёт затяжки по удлинению болта сводится к определению удлинения по формуле:

, где

l – длина болта между торцами гайки и головки, мм

При комбинированном способе осуществляют сначала предварительную затяжку (»30% от P З) по крутящему моменту, а окончательную – по углу поворота гайки.

При сборке соединений уделяется особое внимание равномерности затяжки всех болтов, поэтому затяжку следует производить в три периода: на одну треть P З, на две трети P З, а затем полное значение P З. Равномерность затяжки гаек в многоболтовых соединениях зависит также от её последовательности. Пример:

Сборка прессовых соединений

Неподвижные неразъёмные соединения по способу создания натяга делятся на продольно-прессовые, поперечно-прессовые, и комбинированные (гидропрессовые).

Продольно-прессовые соединения осуществляются под действием ударов молотка или груза и на прессах различной конструкции. Усилие запрессовки определяется

f – коэффициент трения при запрессовке;

d – номинальный диаметр сопряжения, мм;

l – длина запрессовки, мм;

p – напряжение сжатия, МПа;

Значение коэффициента трения зависят от материала деталей, шероховатости поверхности и величины p.

Поперечно-прессовые соединения выполняются следующими способами: нагревом охватывающей детали, охлаждением охватываемой детали, пластической деформацией.

Температура нагрева охватывающей детали:

d - величина натяга;

a 0 – коэффициент линейного расширения детали, град -1

D – номинальный диаметр сопряжения.

Для создания технологического зазора при сборке фактическая температура нагрева должна быть больше расчётной на 20…30%. Нагрев деталей осуществляется в масле, в жидких расплавах, электроиндукционным путём и т. д.

Охлаждение детали создает более благоприятные условия для сопряжения, чем нагрев. Температура охлаждения определяется по формуле:

D - технологический зазор, мкм.

Охлаждение деталей производится в жидких охлаждающих средах: твёрдой углекислоте (-70°С), в жидком азоте (-196°С), жидком воздухе (-190°С), жидком кислороде (-182,8°С).

Соединение деталей вальцеванием

Вальцованные соединения выполняются специальным инструментом – вальцовки вручную, с использованием пневматического электропривода или на станках. Качество вальцованного соединения оценивается степенью развальцовки (в %):

, где

d в – начальный диаметр трубы (внутренний);

d в ’ – внутренний диаметр после развальцовки;

d 0 – диаметр отверстия в трубной доске;

d н – наружный диаметр трубы до вальцовки.

Оптимальное значение e зависит также от материала деталей. Например, для стальных труб 0,8…1,8%; для латунных – 0,5…0,8%.

Тема №8

Сборка узлов с подшипниками скольжения и качения.

Цельные подшипниковые втулки запрессовывают в корпус с натягом, при этом диаметр отверстия втулки уменьшается на величину

, где

p – напряжение сжатия в сопряжении «втулка - корпус», МПа;

d – наружный диаметр втулки, мм;

d 0 – внутренний диаметр втулки, мм;

E – модуль упругости материала втулки, МПа.

После запрессовки втулки величина необходимого масляного зазора и геометрическая форма отверстия обеспечиваются расточкой, зенкерованием, развёртыванием или шабрением в зависимости от технологических требований и конструкций отверстия.

Разъёмные подшипники скольжения (вкладыши) характеризуются коэффициентом

b – толщина вкладыша без антифрикционного слоя заливки, мм;

D – наружный диаметр вкладыша, мм;

При значениях k=0,025…0,045 вкладыши называют тонкостенными, а при k=0,065…0,095 – толстостенными.

Сборку толстостенных вкладышей осуществляют в следующем порядке. Проверяют плотность прилегания спинки вкладыша к постели (гнезду) корпуса подшипника. При необходимости осуществляют припиловку спинки вкладыша с точностью не менее 5 пятен краски на квадрат 25´25 мм. Вкладыши плотно вжимаются в корпус и закрепляются с помощью каких-либо приспособлений.

Нижние вкладыши пришабриваются, но к валу-калибру или натурному валу с проверкой на краску из расчёта равномерного распределения пятен краски на площади 75…85% поверхности вкладыша. В зависимости от требований точности к сопряжению число пятен составляет 12…25 на квадрат 25´25 мм. Пригонка верхних вкладышей осуществляется с такой же точностью. Крышки подшипников с верхними вкладышами обжимаются при контроле качества пригонки. Величины масляного зазора можно определить по разности диаметров подшипника и вала, измеряя зазор с помощью щупа или способом свинцовых выжимок. При измерении зазора свинцовыми выжимками подбираются свинцовые проволочки диаметром, равным двойной величине ожидаемого зазора. Длина проволочек 20…25 мм. Проволочки 3 укладываются на валу по схеме и верхняя крышка 1 с вкладышем прижимается до отказа по местам их установки. В действительности толщина проволочек несколько превышает величину зазора из-за упругих деформаций свинка и заливки вкладыша.

Тонкостенные подшипники собираются без пригонки их спинок к гнезду подшипника. Плотность прилегания спинки вкладыша обеспечивается за счёт его упругих деформаций при обжатии, поэтому длина наружной окружности вкладыша должна быть несколько больше длины окружности постели гнезда.

Проверка плотности прилегания вкладыша и величины выступающей части Dh производится по схеме на специальном приспособлении или на месте.

Величина масляного зазора обеспечивается подбором составных вкладышей или незначительным шабрением.

Сборка узлов с подшипниками качения

Дефектные подшипники качения не ремонтируют, а заменяют. Посадка подшипника качения на вал и в корпус (при проектировании) зависит от класса точности подшипника, его конструкции, условий эксплуатации, характера действующих нагрузок и вида нагружения колец (местное, циркуляционное или колебательное).

Перед сборкой узлов с подшипниками качения проверяется состояние посадочных мест на валу и в корпусе. Подшипник промывается 6% раствором масла в бензине. Посадка подшипника на вал осуществляется по системе вала с подвижными посадками (с минимальным натягом), что связано с конструкцией узла, напрессовка подшипника на вал производится после его нагрева в масляной ванне при температуре 60…100°С в течение 15…20 минут. Величина натяга влияет на радиальный зазор в шарикоподшипнике, прочность напряжённого кольца и долговечность подшипника.

Судоремонтная отрасль, наряду с судостроением, характеризуют научно-технический уровнень страны, аккумулируя в своей продукции все достижения металлургии, машиностроения, электроники и новейших технологий.

В то же время, статистика показывает, что судоремонт, в отличие от судостроения, является низкорентабельной отраслью, весьма чувствительной к изменению экономической конъюнктуры. В настоящее время эксперты отмечают появление двух важных тенденций, способных стать локомотивами возрождения и развития судоремонтных предприятий России:

• возвращение государства в число заказчиков, рост госзаказа на судоремонт,
• рост перевалки грузов в портах, по некоторым направлениям на десятки процентов в год.

Второе обстоятельство означает, что в российских портах увеличивается число разгрузившихся и стающих под погрузку судов, которые необходимо ремонтировать. И в этой связи важнейшую роль начинает играть способность менеджмента судоремонтного предприятия привлечь заказы и, главное, эффективно управлять их выполнением, поскольку это создает долгосрочную репутацию, обеспечивает доверие судовладельцев. Со своей стороны, судовладелец, как заказчик, предъявляет требования по трем ключевым позициям: качество, сроки и стоимость выполнения работ. Естественно, при этом учитываются технические возможности судоремонтного завода (СРЗ) - его специализация, реализованная технологическая цепочка, т.е. принципиальная возможность выполнить ремонт судна данного типа.

Управление процессами судоремонта имеет ряд особенностей и осуществляется в условиях действия неблагоприятных факторов. В числе этих особенностей и факторов:

1. Требования к техническим характеристикам судов определены международными конвенциями, актами органов технического надзора, их выполнение влияет на безопасность судоходства и жестко контролируется. В условиях огромного количества работ при судоремонте (десятки тысяч операций) контроль и обеспечение требуемого качества является сложнейшей задачей.
2. Судовладельцы территориально не ограничены в выборе подрядчика на выполнение заказа, чему способствует глобальный характер судоходного бизнеса, и стремятся минимизировать свои издержки. Поэтому отрасль испытывает мощное ценовое давление иностранных конкурентов, в особенности фирм Азиатско-Тихоокеанского региона. В этой связи для СРЗ весьма актуальна задача сокращения издержек.
3. Возможности минимизации издержек имеют ограничения. Фонд оплаты труда в отрасли определяется необходимостью содержать большой штат специалистов под разнообразные работы. Портовые сборы с судов, заходящих на ремонт, устанавливаются в административном порядке. Цена судовой стали определяется мировой конъюнктурой.
4. Сроки ремонта на российских предприятиях выше, чем в Турции, Китае и некоторых других странах. Судовладельцы несут бремя упущенной выгоды и прямых убытков за время простоя (зарплата экипажа, портовые сборы). В этой связи для СРЗ актуальна задача выявления источников временных издержек и сокращения сроков выполнения работ.
5. Оборотные средства предприятий отрасли формируются в условиях задержек платежей судовладельцев за выполненные работы. Необходимо рациональное расходование оборотных средств.
6. Доля возрастных судов в ремонте увеличивается, соответственно возрастает объем и сложность работ. Специализация флота, отличие судов по параметрам и степени износа увеличивают разнообразие работ. Все это усложняет планирование.
7. Число поставщиков товарно-материальных ценностей (ТМЦ) достигает тысяч, а поставляемая номенклатура товаров - десятков тысяч, что усложняет снабжение.
8. Большие объемы инвестиций в выполнение заказа требуют детального просчета расходов, минимизации рисков. Высокая сложность процессов судоремонта требует обработки очень большого объема информации, тщательного планирования по срокам и используемым ресурсам.

Для эффективного менеджмента в указанных условиях руководству и специалистам СРЗ необходима информационная система управления техническим обслуживанием и ремонтом судов (ИСУ ТОиР), а с учетом смежных с ТОиР процессов - единая система управления физическими активами. То есть нужен инструмент, который на всех этапах жизненного цикла активов делал бы реально выполнимыми сбор и анализ информации, обеспечивал оперативность и достоверность данных, предоставлял поддержку менеджмента при принятии решений, позволял оценивать эффективность этих решений и на основе их оценки вырабатывать корректирующие (предупреждающие) воздействия на бизнес-процессы.

НПП «СпецТек» предлагает судоремонтным предприятиям свое решение в качестве программной платформы единой системы управления активами. В настоящее время НПП «СпецТек» располагает не только этим базовым решением, но и отраслевым решением, доведенным до уровня типового решения для СРЗ. Решение отработано на практике, отвечает потребностям технического менеджмента судоремонтных предприятий, имеет .

Отраслевое решение: возможности и выгоды

Отраслевое решение для судоремонтного предприятия имеет все базовые возможности TRIM для управления ТОиР, а также учитывает отраслевую специфику СРЗ. Багодаря этому, СРЗ получает эффект в следующих важных областях своей деятельности:

формирование и оценка ремонтных ведомостей судов

• судовая ремонтная ведомость (РВ) является весьма трудоемким документом; в TRIM ведется список типовых работ с комплектующими, запчастями, материалами, трудозатратами, инструментом, оснасткой, технологическим оборудованием, уровнем квалификации исполнителей, маршрутными технологическими картами, документацией; на основе типовых работ создаются и ведутся типовые РВ по проектам судов, плановые нормативы на работы;
• типовые РВ позволяют формализовать процесс создания рабочих РВ, который на практике является нетривиальной задачей; рабочие РВ судов, подлежащих ремонту, составляются путем копирования и редактирования типовых РВ, с добавлением нетиповых работ, что значительно сокращает подготовительный этап работ, сокращает сроки выполнения заказа;
• автоматизируется процедура обмена ремонтной ведомостью между заказчиком и подрядчиком работ на этапе осмечивания и согласования РВ; ремонтная ведомость, осмеченная подрядчиком, возвращается заказчику и автоматически закачиваются в TRIM, где ее можно сравнивать по стоимости с такой же РВ, полученной от другого подрядчика; при необходимости можно корректировать объем работ, отсылать повторно подрядчикам; в TRIM можно разбивать одну РВ на несколько частей, чтобы те или иные работы из РВ отдать разным подрядчикам, где это выгоднее;
• калькуляция РВ в TRIM осуществляется на основе прозрачного и единого ценообразования типовых РВ; создаваемые дополнительные РВ имеют информационную связь с соответствующими актами дефектации; выделяемые нетиповые работы и дополнительные РВ калькулируются отдельно; итоговый бюджет работ прозрачен и понятен заказчику и исполнителю, благодаря чему снижается длительность периода согласований, сокращается время простоя судна в ожидании ремонта.

формирование и исполнение плановых параметров работ

• автоматическое формирование плана работ, трудоемкости, стоимости потребных ТМЦ, стоимости работ по тарифам позволяет исходить при всех расчетах из срока сдачи судна, генерировать и анализировать альтернативы, перепланировать и перерасчитывать, выбирать предпочтительные варианты по срокам ремонта и стоимости;
• TRIM автоматизирует контроль планирования и выполнения работ, просмотр и анализ отчетов, графика сдачи судов, графика снабжения, справок о ходе работ, оперативное управление работами; благодаря этому снижается риск срыва сроков ремонта;
• автоматизация учета трудоемкости в разрезе специальностей цехов, подготовки и контроля отчетов о плановой и фактической трудоемкости в разрезе цехов, сводных отчетов по предприятию, позволяет менеджменту держать под контролем стоимость ремонта, снижает риск непрогнозируемого превышения фактических затрат над плановыми;
• единая система формирования и обработки заказ-нарядов на работы для участков цеха, заданий на работы по исполнителям повышает прозрачность ответственности исполнителей и поставщиков ТМЦ, позволяет распределить полномочия по контролю качества и безопасности работ.

обеспечение судоремонта ресурсами

• информационная связь между работами судоремонта, заявками на ТМЦ, заказами на производство запчастей и остатками складов позволяет формировать обоснованный план снабжения, рационально расходовать оборотные средства предприятия;
• планирование использования мощностей, планирование обеспечения оснасткой, инструментами способствует повышению качества работ;
• автоматическое формирование потребности в запчастях и материалах из плана работ облегчает работу по составлению заявок на закупку ТМЦ.

Касса