Проектирование технологических процессов ремонта оборудования

В практике проектирования достаточно обоснованно и эффектив­но используют три критерия выбора рационального способа восста­новления деталей: технологического, экономического и технико-эко­номического. Причем эти критерии применяются в комплексе и реализуются в указанной здесь последовательности. Рассмотрим сущ­ность этих критериев, принципы и условия их реализации.

Технологический критерий, или критерий применимости, харак­теризуется возможностью использования из множества известных технологических приемов, способов, одного или нескольких, в прин­ципе, приемлемых для восстановления отдельной детали с данными дефектами в конкретных производственных условиях ремонта. Этот критерий не формализован (не выражается формулой, числом) и счи­тается предварительным, позволяющим установить только перечень деталей, ремонт которых возможен тем или иным способом.

Исходными данными, необходимыми для выбора рационального способа восстановления детали по этому критерию в условиях реаль­ного ремонтного производства, являются: рабочий чертеж детали с необходимыми требованиями на ее изготовление; характеристика де­фекта детали и перечень других ее дефектов; характеристика возмож­ных способов восстановления указанного и сопутствующих дефектов детали (вид способа восстановления, его выходные эксплуатацион­ные показатели, степень устранения дефекта, например, толщина и качество наплавленного слоя; энерго- и материалоемкость; потреб­ное технологическое обеспечение; производительность; экологичность и др.); наличие технологического ремонтного оборудования на предприятии; наличие ремонтных рабочих по профессиям и квали­фикации.

Алгоритм выбора способа представлен в виде цепочки последова­тельных шагов: анализ дефекта детали установление перечня со­путствующих дефектов анализ рабочего чертежа детали по харак­теристикам ее габаритов и дефектной поверхности (части) детали анализ и отбор известных и приемлемых способов устранения дефекта и сопутствующих дефектов анализ парка имеющегося ремонтного технологического оборудования отбор тех или иных из приемлемых способов, которые соответствуют технологическому оборудованию анализ энергоемкости и материалоемкости для реализации отобранных способов окончательный выбор способов, которые можно ис­пользовать одновременно для устранения нескольких дефектов.

Экономический критерий предоставляет возможность выбрать из нескольких, ранее установленных, но также приемлемых в техноло­гическом отношении, способов восстановления детали наиболее эко­номичный, т. е. требующий минимальных затрат С для его реализа­ции. В общем виде этот критерий можно представлять как

Затраты на восстановление одной детали i-м или j-м способами определяются по зависимости

где С_зп — величина заработной платы производственных рабочих по i-му или j-му способам; М — стоимость всех материалов, затраченных на восстановление детали, включая и стоимость ее металла при сдаче в утиль; Н — накладные расходы; Е_н — нормативный показатель эф­фективности капитальных вложений (Е_н = 0,15); k - капитальные вложения в производственные фонды.

Величина заработной платы С_зп представляет собой сумму прямой заработной платы З_п, дополнительной заработной платы З_д и начис­лений на заработную плату З_н.

Прямая заработная плата определяется по выражению

где Т_ci, Т_штi — тарифные ставки рабочих и техническая норма време­ни при выполнении i-й операции.

Дополнительная заработная плата принимается

а начисления можно принимать в пределах

Величина накладных расходов принимается в пределах 120-170% к заработной плате С_зп, а стоимость материалов М ориентировочно (в учебных целях) принимается равной 3% стоимости новой детали или рассчитывается.

При этом следует отметить, что стоимость восстановления детали зависит от объема (программы) ремонта N— общего количества вос­станавливаемых деталей. В этом случае при выборе рационального способа ремонта целесообразно все расходы подразделять на пере­менные, зависящие от программы, и постоянные, не зависящие от объема производства. Тогда в общем случае себестоимость восстанов­ления С_в деталей будет определена как

где С_пер — переменные расходы (затраты по основной и дополнитель­ной заработной плате производственных рабочих с начислениями, стоимость материалов, расходы на текущий ремонт и амортизацию производственного оборудования, приспособлений и т. д); С_пост — по­стоянные расходы (затраты на содержание, ремонт и амортизацию зданий, расходы на содержание административно-управленческого аппарата, цехового персонала и вспомогательных рабочих и т. д). Себестоимость же восстановления одной детали будет

Выражение (6.23) в системе координат С— N графически представ­ляется прямой (рис. 6.8), отсекающей на оси ординат величину С_пост, угол наклона которой пропорционален С_пер. Подобные графики мож­но построить для различных способов обработки, кроме показанных на рис. 6.8. На рисунке видно, что для некоторых пар линий (спосо­бов) в их точках пересечения (при одинаковой программе) значения

себестоимости одинаковы. Эта точка соответствует значению крити­ческой программы N_К, которое может быть найдено из условия

где значки при себестоимости С означают сравнимые способы.

Анализируя графики C-N, можно отметить, например, что при программе, меньшей N₂, вибродуговая наплавка (прямая 4) будет наиболее рентабельной. С увеличением же программы сверх N₂ виб­родуговая наплавка уступает железнению, но выгоднее, чем хромиро­вание. При программе более N₄ хромирование становится целесооб­разнее, чем вибродуговая наплавка. При программах, меньших N₁, наплавка под слоем флюса выгоднее, чем железнение, а при програм­мах, меньших N₃, — чем хромирование. При программах, больших N₃, наплавка под слоем флюса становится самым дорогим способом.

Выполнив подобный анализ, можно установить наиболее рацио­нальные способы восстановления деталей из условия затрат и про­граммы ремонта.

Технико-экономический критерий выбора рационального спосо­ба восстановления деталей является окончательным, обобщающим и выражается условием

где С_в — себестоимость восстановления детали; С_н — стоимость новой детали; К_д — коэффициент долговечности деталей, восстановленных тем или иным способом.

Таким образом, зная физическую сущность и эксплуатационные характеристики способов восстановления работоспособности дета­лей, можно, используя соответствующие критерии, не только опреде­лить наиболее рациональный из способов, но и установить потреб­ность в технологическом оборудовании, технологической оснастке и материалах для реализации этих способов.

Разработка ремонтных чертежей и технологических процессов осуществляется в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 2.604-95 «Чертежи ремонтные» и технико-эксплуатационными осо­бенностями и возможностями способов восстановления.

Проектирование и изготовление средств технологического осна­щения выполняют при отсутствии универсальных средств. Исходны­ми данными при этом являются значения параметров технологичес­ких операций, определенные при решении предыдущей задачи, и характеристики параметров восстанавливаемой детали.

При технологической подготовке ремонтного производства важ­нейшими являются вопросы подготовки ремонтных кадров, обеспе­чения ремонта средствами технологического оснащения. Последний вопрос в основном решается инженером-механиком. На основе раз­работанных технологических процессов рассчитывается потребность в станочном и ином технологическом оборудовании ремонтных це­хов, производств.