Курсовая работа: Проектирование технологии ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов

Принимаем площадь, занятую оборудованием участка, 20 кв.м.

Площадь участка определяем по формуле:

F = C . Fo,                                         (5.1.)

где С - коэффициент плотности оборудования, равен 5;

       Fo - площадь, занимаемая оборудованием участка.

F = 20 . 5 = 100 м2.

Принимаем размеры участка 12,5 x 8 метров.

Для того, чтобы определить количество потребляемой электроэнергии, необходимо сначала определить активную мощность токопотребителей по формуле:

Na = Kc . уст,                                   (6.1)

где: Kc - коэффициент спроса, учитывающий время работы токоприемников и их загрузку;

 Nуст - суммарная установленная мощность токопотребителей, кВт.

Na = 0,55 . 30 = 16,5 кВт.

Годовой расход электроэнергии для силового потребления определяют с учетом действительного годового фонда времени и коэффициента загрузки (по времени):

Nг1 = Nа. Фд . n . Кз,                                      (6.2)

где: Фд - годовой действительный фонд времени работы токопотребителей для одной смены (равен 1802,69 часа);

         n - число смен;

         Кз - коэффициент загрузки токопотребителей по времени (принимаем 0,8).

Nг1 = 16,5 . 1802,69 . 1 . 0,8 = 23795,5 кВт.ч

По этой же формуле рассчитывают годовой расход электроэнергии на освещение участка. Освещается участок лампами типа ЛДЦ по 80 Вт каждая, мощность всех ламп составит:

39 . 80 = 3120 Вт.

Тогда годовой расход электроэнергии на освещение:

Nг2 = 3120 . 1802,69 . 1 = 5624,9 кВт.ч

Полный годовой расход электроэнергии по участку составит:

Nг = Nг1 + Nг2,                                        (6.3)

 Nг = 23795,5 + 5624,4 = 29419,9 кВт.ч

7.1. Состояние условий труда при стендовых испытаниях и ремонте гидроаппаратуры.

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

Опасности, имеющие место на рабочих местах, при исследовании и ремонте гидроаппаратуры, подразделяются на импульсные и аккумулятивные.

Источниками импульсных опасностей являются подвижные массы, потоки воздуха, газов и жидкостей, незаземленные источники электрической энергии, неправильное размещение оборудования на рабочем месте. Импульсная опасность, приводящая к травме, мгновенно реализуется в случайные моменты времени и может быть представлена дискретной случайной функцией производственного процесса.

Источниками аккумулятивных опасностей являются: повышенный шум, вибрация, загрязненность воздушной среды газами и парами. В результате действия этих факторов организм человека переутомляется, нарушается координация движений, притупляется реакция организма на внешние раздражители. Аккумулятивная опасность реализуется на протяжении всего производственного процесса, представляя его неприрывную функцию и приводит к повышенному утомлению и заболеваниям.

7.2. Анализ вредных и опасных факторов.

Таблица 7.1.

Анализ вредных и опасных факторов.

7.3. Требования нормативно-технической документации по охране труда.

Таблица 7.2.

Требования нормативно-технической документации по охране труда.

7.4. Мероприятия по защите работающих от опасных и вредных факторов.

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

Методы борьбы с шумом.

Одним из методов борьбы с шумом является применение звукопоглощающих материалов для облицовки стен, потолков и полов производственных помещений.

В качестве оперативного способа профилактики вредного воздействия шума на работающих целесообразно использовать средства индивидуальной защиты, в частности потивошумные наушники, Наушники снижают уровень звукового давления от 3 до 36 дБ.

Устройство освещения.

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

Для того, чтобы рассчитать общее искусственное освещение участка, сначала необходимо выбрать тип ламп.

Выбираю лампы типа ЛДЦ со светильником ОД. Количество ламп, необходимых для освещения, рассчитывается по формуле:

,                                  (7.1.)

где ЕН - нормируемое (требуемое) освещение, лк;

        S - площадь помещения, м2;

        К - коэффициент запаса (для ламп ЛДЦ К=1,5);

        Z - коэффициент неравномерности освещения (для ламп    

               типа ЛДЦ Z=1,1);

       Фл  - световой поток ламп равен 3200 лм;

         - коэффициент использования светового потока.

Для отыскания  нужно найти индекс помещения i:

,                                      (7.2.)

где Нр - расчетная высота подвески светильника;

       L и B - соответственно длина и ширина помещения.

Находим значение

 шт.

Предотвращение возникновения пожара.

Необходимо строгое выполнение требований безопасности при хранении и использовании горюче-смазочных материалов.

Необходимо оборудовать противопожарный щит средствами пожаротушения.

На рабочем месте запрещается пользоваться открытым огнем и курить.

Обтирочный материал хранить только в металлических закрытых ящиках.

Мероприятия по защите от поражения электрическим током.

Для предотвращения возможности поражения электрическим током все металлические нетоковедущие части электрооборудования, а также металлические конструкции стенда, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции, должны быть надежно заземлены.

Защита электродвигателя и питающего его кабеля от тока короткого замыкания и перегрузок должна осуществляться автоматами, установленными на станции управления.

На полу, у пульта управления стендом, для электробезопасности необходим резиновый коврик.

Тип, кинематическое исполнение и степень защиты электрооборудования должны соответствовать номинальному напряжению, характеру его работы и условиям окружающей среды.

Вся аппаратура открытого исполнения (рубильники, предохранители и т.д.) должна быть установлена в закрывающихся на замок металлических конструкциях или иметь предупреждающие надписи и знаки.

Мероприятия по защите работающих при погрузочно-разгрузочных работах.

Перед пользованием стропами и цепями для транспортировки гидроцилиндров необходимо проверить их состояние и в случае необходимости заменить.

Следить за тем, чтобы под грузом не было людей и груз не перемещался под рабочими местами по пути транспортировки груза.

Строповку груза производить согласно схемы строповки.

7.5. Техника безопасности.

7.5.1. Общие требования.

Стенд должен быть заземлен.

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

Запрещается разборка и ремонт гидросистемы, находящейся под давлением.

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

При испытании гидроцилиндров обязательно пользоваться защитным экраном и сигнальной лампой.

7.5.2. Требования перед началом работы.

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

Проверке на исправность и надежность подлежат:

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

- электрические кабели и провода;

- заземление стенда;

- трубопроводы и соединения гидросистемы;

- освещение рабочего места;

- система управления стендом.

Работать на стенде, имеющем неисправности, запрещается.

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

7.5.3. Требования во время работы.

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

Во время работы стенда запрещается:

- отвлекаться от выполнения прямых обязанностей;

- выходить из помещения при работающем стенде;

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

При прекращении подачи электроэнергии рабочий должен отключить стенд от сети.

7.5.4. Требования по окончании работ.

По окончании работ рабочий обязан:

- выключить стенд и провести его уборку;

- сделать необходимые записи в журнале приема и сдачи смены.

7.5.5. Требования в аварийной ситуации.

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

В настоящее время для предприятий лесного комплекса воспроизводство в полной мере основных фондов затруднено в связи с повсеместными неплатежами и основным направлением содержания машин в работоспособном состоянии является ремонт.

Развитие системы ремонта, совершенствование методов ремонта, внедрение способов малозатратного ремонта - основное направление поиска в этой ситуации.

Предлагаемый к внедрению способ ремонта гильз гидроцилиндров методом заливки в полость износа полимерных материалов является самым оптимальным  для условий центральных ремонтных мастерских лесохозяйственного предприятия.

Опыт эксплуатации гидроцилиндров с полимерным покрытием показывает что износостойкость полимерных покрытий не уступает износостойкости металлических поверхностей, а износостойкость резиновых уплотнений увеличивается в 7-10 раз.

Применение предлагаемого способа позволяет:

исключить потребность в точных станках и рабочих высокой квалификации;

исключить потребность в ремонтных поршнях;

повысить износостойкость резиновых уплотнителей в 7 - 10 раз;

исключить выбраковку гильзы после 1 - 2 ремонтов (практическая выбраковка составляет 15 - 20 % от поступающих в ремонт).

Расчет экономической эффективности применения этого способа ведем, исходя из возможной годовой производительности одного комплекта оснастки, используемой в одну смену.

Таблица 8.1.

Операционное время ремонта гидроцилиндров на участке

с применением внедряемой технологии

Продолжение табл.8.1.

Таким образом трудозатраты на участке для выполнения всего объема работ по ремонту одного гидроцилиндра, составляют 138 мин, что равно 2,3 часа (t) с составом звена в количестве 2х человек, оба слесаря 4 разряда, с режимом работы в одну смену в течении года.

Годовой фонд времени работы участка (оборудования):

,              (8.1.)

где: Дв - выходные дни в году, равно 104;

        Дп - праздничные дни в году, равно 8.

       -коэффициент использования оборудования, учитывающий простои в ремонтах и пр.

 часов

Количество цилиндров, которое можно отремонтировать на участке в год:

 штук                          (8.2.)

Расчет экономической эффективности ведем из соотношения затрат на ремонт гильз цилиндров базовым способом (расточка, шлифовка) и способом, с применением полимерных композиций (расточка по необходимости, заливка полимером).

Таким образом для расчета экономической эффективности принимаем:

Количество гильз, восстанавливаемых при базовом методе:       

n=856 штук

Количество гильз, восстанавливаемых методом заливки композиции (внедряемый метод):

n=856 штук

В дипломном проекте для расчета экономической эффективности принимаем гидроцилиндр подъема стрелы экскаватора ЭО-3322Б, который имеет гильзу с внутренним диаметром d = 140 мм, длиной L = 1105 мм.

Для расчета эффективности рассматриваем и оцениваем только те технологические операции, которые не являются общими для сравниваемых вариантов.

Таблица 8.2.

Продолжение табл.8.2.

Расчет затрат на ремонт гильз.

I. Капитальные вложения.

А. По базовому варианту.

С учетом загрузки станочного оборудования другими работами при годовом фонде времени станков Фг = 1968 час и штучно-калькуляционном времени работы на токарном станке tш.к.1 = 0,41 час, на шлифовальном станке tш.к.2 = 0,53 час (таб.8.2.) доля капитальных вложений составит:

,                             (8.3.)

где: Цт, ш - балансовая стоимость токарного, шлифовального станков.

 руб.;

Б. По внедряемому варианту.

Капитальные вложения по оборудованию для заливки полимерного материала:

 = 1210 + 3312 +130 + 580 = 5232 руб. (таб.8.2.поз.Б 1 а,в,г,е)

II. Себестоимость работ.

1. Стоимость материалов.

А. По базовому варианту.

Резиновые уплотнения - цена (ЛОМЗ) равна 6 руб. 20 коп.

Стоимость потребляемых материалов:

n х 3 х 6,2 = 856 х 3 х 6,2 = 15922 руб., где 3 - количество уплотнений на цилиндр.

               Б. По внедряемому варианту.

Количество композиции на одну гильзу в кг равно:

,                          (8.4.)

где: D - диаметр гильзы после расточки, равен 144 мм;

        d - диаметр гильзы номинальный, равен 140 мм;

        k - коэффициент потерь, равен 1,2;

 - удельный вес композиции, равен 1,2 г/см3

 кг.

Стоимость полимерной композиции (ЭД-20, МТФ-9-15, ПЭПА) равна 3200 руб. за 1 тонну. 1кг. - 3р 20 коп

Цена одного уплотнения равна 6 руб. 20 коп., а с учетом повышения износостойкости в 7 раз стоимость комплекта (3 шт.) составит:

3 х 6,2 : 7 = 2 руб. 66 коп.

Стоимость потребляемых материалов на восстановление гильз:

856 х (3,2 х 1,3 + 2,66) = 5838 руб.

Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих.

А. Базовый вариант.

Тарифная ставка станочника 5 разр. равна 3 руб. 95 коп.

а) Заработная плата составляет:

,                                (8.5.)

где: tш.к. - штучно-калькуляционное время (табл.8.2.) tш.к.1 = 0,41 ;  tш.к.2 = 0,53 ;

 - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, равен 1,12;

- коэффициент, учитывающий отчисления в пенсионный фонд, соц.страх, фонд занятости и обязательное медицинское страхование, равен 1,39.

 руб.

Б. Внедряемый вариант.

Тарифная часовая ставка слесаря 4 разр. равна 3 руб. 15 коп. ()

                       (8.6.)

= (856 . 3,15 .  2 . 0,78) . 1,12 . 1,39 = 6548 руб.,

где: N - количество рабочих в бригаде;

        lст - тарифная ставка.

Расходы на эксплуатацию и содержание оборудования.

А. По базовому варианту.

а) Подготовка станков к работе и ежедневное обслуживание входит в функции станочников.

б) Стоимость электроэнергии: токарный станок имеет мощность электродвигателя 6,3 кВт, шлифовальный станок - 5,7 кВт; коэффициент загрузки токарного станка по мощности Км = 0,7, шлифовальный станок Км = 0,5; стоимость электроэнергии за 1 кВт.час Цэ = 0,277 руб.

Стоимость электроэнергии составит:

,                         (8.7.)

где: Цэ - цена 1 кВт.час электроэнергии;

        N - мощность двигателя, кВт;

        Км - коэффициент использования станка по мощности, для токарного и шлифовального соответственно 0,8 и 0,7;

        tш.к. - штучно-калькуляционное время операции;

        К - коэффициент основного времени в штучно-калькуляционном.

Сэ = 856 . [0,277 . 6,3 . 0,8 . 0,7 . 0,41 + 0,277 . 5,7 . 0,5 . 0,7 . 0,53]=   = 505 руб.

в) Стоимость смазочных материалов и охлаждающих жидкостей принимаем в размере 10 % от затрат на электроэнергию: 505 .  0,1 = 51 руб.

г) Амортизационные отчисления (табл.8.2.) в % от балансовой стоимости оборудования:

А =Ат + Аш = Цт . Н т . dт + Цш . Н ш . dш                                         (8.8.)

где: Цт, ш - балансовая стоимость станков (табл.8.2.);

 Н т, ш - норма амортизационных отчислений в год (табл.8.2.);

 dт, ш  - доля использования станков в год.

А = 39600 . 0,06 . 0,152 + 56800 . 0,06 . 0,196 = 1059 руб.

д) Затраты на текущий ремонт составляют 65 % от амортизационных отчислений: 1059 . 0,65 = 688 руб.

е) Прочие затраты принимаем в размере 10 % от суммы затрат. (505+1059+688) x 0,1=225 руб.

ж) Общая сумма затрат: 505+1059+688+ 225 = 2477 руб.

Итого себестоимость составляет 22607 руб.

Б. По внедряемому варианту.

а) Стоимость электроэнергии.

Термошкаф имеет мощность Nм =3,5 кВт, коэффициент загрузки по мощности К = 1, стоимость электроэнергии 0,277 руб. за кВт.час

,                             (8.9.)

где:  - коэффициент полезного действия, равен 0,85;

N- количество деталей;

tосн -время нагрева (час).

Сз = 856 . 0,277 . 3,5 . 1,0 . 0,75 : 0,85 = 623 руб.

б) Износ инструментов и приспособлений .

На оборудование для заливки:

На1 = 3312 . 0,12 + 580 . 0,07 + 1210 . 0,5 + 130 . 0,5 = 1108 руб. (табл. 8.2. Б1 а,в,г,е)

в) Затраты на текущий ремонт

 берем 65 % от амортизационных отчислений:

1108 . 0,65 = 720 руб.

г) Прочие затраты

берем 10 % от затрат:  (623 + 1108 + 720) . 0,1 = 245 руб.

д) Всего затрат: 2451 + 245 = 2696 руб.

Итого себестоимость составляет 15082 руб.

Полученные по результатам расчета данные заносим в таблицу.

Таблица 8.3.

Показатели экономической эффективности

Целью данного экономического расчета являлось доказательство того, что предлагаемый к применению метод ремонта гильз гидроцилиндров является оптимальным для всех случаев износа гильз не только по простоте и доступности применения, но и по экономической целесообразности.

На основании выполненной работы можно сделать сле­дующие выводы:

Предлагаемая технология ремонта гидроцилиндров по­зволит существенно упростить технологию ремонта гидроци­линдров, снизить себестоимость ремонта, значительно понизить размер капиталовложений, и при этом: увеличить ресурс гидро­цилиндров, почти полностью исключить выбраковку гильз, увеличить ресурс резиновых уплотнений в 7-10 раз.

Конструкция разработанного стенда для разборки и сборки гидроцилиндров позволяет механизировать отвинчивание и завинчивание крышек гидроцилиндров, что позволит снизить трудозатраты на эту операцию и уменьшить производственный травматизм.

Таким образом задачу дипломного проекта, состоящую в том, чтобы показать перспективность использования данного метода на предприятиях лесопромышленного комплекса, можно считать выполненной.

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

2. В.И.Драгунович, В.С.Гончаров “Ремонт машин и механизмов в лесной промышленности”, М.: “Лесная промышленность”, 1986 г., 296 с.

3. “Правила по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности и в лесном хозяйстве”, М.: “Лесная промышленность”, 1987 г., 320 с.

4. П.А.Лысенков “Вопросы охраны труда в дипломных проектах”, методические указания, Л.: ЛТА, 1989 г., 32 с.

5. В.Н.Кудрявцев “Детали машин”, Л.: “Машиностроение”, 1980 г., 464 с.

6. Н.М.Беляев “Сопротивление материалов”, М.: “Физматгиз”, 1962 г., 856 с.

7. Н.М.Чесноков “Пневмо- и гидроцилиндры с полимерными покрытиями”, Л.: ЛДНТП, 1982 г., 19 с.

8. Н.Л.Аматуни, С.И.Бардинский и др. “Электротехника и электрооборудование”, М.: “Росвузиздат”, 1963 г., 647 с.

9. А.Н.Малов, В.П.Законников и др. “Общетехнический справочник”, М.: “Машиностроение”, 1982 г., 415 с.

10. Б.В.Будасов, В.П.Каминский “Строительное черчение”, М.: “Стройиздат”, 1990 г., 464 с.

11. В.И.Гавриленко, К.И. Щетинина “Экономические вопросы в дипломных проектах”, учебное пособие, Л.: ЛТА, 1987 г., 72 с.

12. В.Г.Деркаченко “Пояснительная записка курсового и дипломного проектов”, методические указания, Л.: ЛТА, 1988 г., 40 с.

13. М.Б. Черкез, Л.Я. Богорад “Хромирование”, издание 4-е, переработанное и дополненное, Л.: “Машиностроение” 1978 г., 102 с.

14. Б.И. Горбунов, “Обработка металлов резанием”, М.: “Машиностроение”, 1981 г., 287 с.