1 Технологический раздел
1.1 Конструктивно-техническая характеристика распределительного вала ГАЗ-53А
К конструктивно-технической характеристике детали относится:
- твердость;
- класс и материал детали;
- термическая обработка детали и тд.
Конструктивно-технологические характеристики распределительного вала ГАЗ-53А представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Конструктивно-технологические характеристики распределительного вала
Наименование параметра Значение параметра
Класс детали Круглые стержни
Материал Сталь 40
Способ получения Штамповка горячая
Твёрдость Твердость:
Вала — НВ 187—228. Кулачков шестерни и опорных шеек HRC 52—60
Вид термообработки Закалка ТВЧ
Основные конструктивные элементы Кулачки, опорные шейки,
Требования к точности:
- размеров
- формы
- расположения IT 7( таблица квалитета)
Овальность, конусность не болем 0,025
Погнутость вала 0,03
Продолжение таблицы 1
Наименование параметра Значение параметра
Шероховатость, мкм Не более 0,32-опорные шейки
Кулачки- не более 0,63
Шейки под шестерню не более-1,25
Свариваемость Ограниченная (121стр)
Установочные базы для установки Центровые отверстия
Габаритные размеры, мм Длина -0,53мм
Высота-0,06мм
Ширина-0,06мм
Вес, кг 3,93 кг
Стоимость новой детали, руб.
3 171,13 руб.
1.2 Условия работы детали. Чертеж детали
1.2.1 Условия работы – распределительного вала ГАЗ-53А
Условия работы характеризуются: родом и видом трения, характером нагрузки и агрессивностью среды, и рассматриваются в таблице 2.
Таблица 2 – Условия работы
Конструктивный элемент Род и вид трения Характер нагрузки Агрессивность среды
Опорные шейки Скольжение, жидкостное Динамическая,
переменная Масляные
Шейка под распределительную шестерню Покоя Динамическая
Переменная Атмосферная
1.2.2 Чертёж детали
Чертеж детали представлен в приложении А.
1.3 Технические требования на дефектацию
Технические требования на дефектацию представлено в таблице 3.
Таблица 3 – Технические требования на дефектацию
Эскиз детали Деталь Распределительный вал ГАЗ-53А
№ детали 13-1006015
Материал Материал:
Сталь 40. Селект С=0,4—0,45%.
ГОСТ 1050-60
Твердость Твердость:
Вала — НВ 187—228.
Кулачков шестерни и опорных шеек
HRC 52—60
№ Возможный дефект Способ установления дефекта и контрольный инструмент Размер, мм Заключение
номинальный
По рабочему
чертежу Допустимый без ремонта
1 Отколы по торцам вершин Осмотр
-
- Не более 3 по ширине кулачка Ремонтировать. Зачистка острых кромок. Браковать при отколах более 3 ми по ширине кулачка
Продолжение таблицы 3
2 Изгиб вала Призмы и индикатор Взаимное биение опорных шеек и шейки под распредели- I тельную шестерню должно быть не более 0,02. Цилиндрическая часть кулачков должна быть коп-центрична шейкам.
Отклонение не более 0,03 Биение промежуточных опорных шеек не более 0,05. Биение цилиндрической части кулачков относительно шеек не более 0,05 Биение промежуточных опорных шеек более 0,05. Биение цилиндрической части кулачков относительно шеек 0,05 Ремонтировать. Правка
3 Износ опорных шеек Скоба 49,983 мм или микрометр 25 - 50 мм
Ремонтировать. Шлифование до ремонтного размера (см. табл. 11). Вибродуговая наплавка
- -
4
Износ шейки под распределительную шестерню Скоба листовая 27,98 мм или микрометр 25 - 50 мм
27,98 Менее 27,98 Ремонтировать. Накатка
5 Износ шейки под эксцентрик Скоба 17,98 мм
или микрометр 0—25 мм Ремонтировать. Виб-
родуговая наплавка
1?8_(+0,008)^(+0,013)?^
17.98 не менее 17,98
Продолжение таблицы 3
6 Уменьшение цилиндрической части выпускных кулачков Штангенциркуль 0,0'2 мм 30,073-±0,025
Браковать при размере менее 27,90 мм
27,90 -
7 Износ выпускных кулачков по высоте Штангенциркуль
a-b==5,?5_(+0,029)^(+0,079)?^
b—а =5,14 Менее 5,14 Ремонтировать. Шлифование кулачков по копиру
8 Уменьшение цилиндрической части впускных кулачков Штангенциркуль 30,155 ±0.025 28,90 - Браковать при размере менее 28,90 мм
9 Износ впускных
кулачков
по высоте Штангенциркуль a-b==?6_(+0,063)^(+0,113)?^ b—а=5,67 Менее 5,67 Ремонтировать. Шлифование кулачков по копиру
10 Заметная выработка на поверхности зубьев шестерни Осмотр - - - Браковать
11 Износ шпоночной канавки Шаблон
5,02 мм ?5_(-0,055)^(-0,015)?^ 5,02 Более 5,02 Ремонтировать. Заварка
12 Резьба М12Х1,25
1.4 Выбор и обоснование выбора ремонта
Выбор и обоснование способа ремонта основаны на последовательном применении по отношению к подлежащей восстановлению деталей четырех критериев.
1.4.1 Критерий применимости - устанавливает принципиальную возможность применения способов ремонта, в зависимости от их служебных свойств, которые обеспечивают восстановление формы, размеров и физических свойств изношенной поверхности детали, соответствующих требованиям технических условий на капитальный ремонт.
Способы ремонта в дальнейшем обозначены:
- ЭДС - электродуговая ручная сварка;
- ГРС - газовая ручная сварка;
- АДС - аргонодуговая сварка;
- НСФ - наплавка под слоем флюса;
- ВДН - вибродуговая наплавка;
- НУГ - наплавка в сфере углекислого газа;
- М - металлизация (напыление);
- Х - хромирование;
- Ж - железнение (осталивание);
- Д - пластические деформации;
- ДРД - дополнительная ремонтная деталь;
- РР - ремонтные размеры;
- СМ - синтетические материалы.
Выбор способа ремонта по критерию применимости приводится в таблице 4.
Таблица 4 – Выбор способа ремонта
Характеристики поверхностей Ремонтируемых Применяемые способы восстановления
Материал детали Сталь 45 Все известные способы
Вид и размеры ремонтируемых поверхностей Опорные шейки ?51,47х28мм
?50,47х20мм
?49,47х20мм
?48,47х20мм
?47,47х20мм
РР, ВДН, Х, М, О
Шейка под распределительную шестерню
?28х26 мм Х, ВДН
Твёрдость Кулачки HRC 56
Эксцентрик и опорные шейки HRC 54
Шестерня HRC 52 РР, М
Вид и характер дефекта Износ :
более 0,02
более 0,02
более 0,017
более 0,017
более 0,017 РР
Износ более 0,017 Х, ВДН
Условия работы Динамическая переменная, масляная среда, трение скольжения, жидкостное РР, ВДН, М
Динамическая переменная, масленая среда, трение покоя Х, ВДН
Вывод: по дефекту 1 - принимаю способы РР;ВДН
по дефекту 2 - способ Х, ВДН.
1.4.2 По критериям долговечности Кд и экономичности Св, руб., определяется стоимость восстановления. Выбору подлежит тот способ ремонта, который удовлетворяет наиболее высоким значениям Кд. Коэффициент долговечности и удельная стоимость восстановления деталей представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Коэффициент долговечности и удельная стоимость восстановления деталей
Показатели ЭДС ГРС АДС НФС ВДН НУГ М Х Ж(О) Д РР ДРД СМ
Коэффициент долговечности, Кд 0,42 0,49 0,49 0,79 0,62 0,65 0,52 1,33 0,60 0,90 0,81 0,90 0,59
Удельная стоимость восстановления Сву, тыс. руб./м2 97,5 117,0 91,4 48,7 52,0 45,5 57,0 88,5 30,2 58,8 27,2 24,2 30,0
Примечание к таблице 5
Показатель, характеризующий принятый способ ремонта в отношении Кд и Сву отметить рамкой определенного для дефекта цветом.
При равных Кд - принимают способ, у которого Сву имеет наименьшее значение. Так как в нормативах дается удельная стоимость восстановления поверхности, то необходимо найти площадь восстанавливаемых поверхностей.
Площадь шейки под роликовый подшипник S1, мм2, шейки под шариковый подшипник S2, мм2, определяется по формуле
, (1)
где - D диаметр шейки, мм;
L длина шейки, мм.
Определяем площадь шейки S1, под распределительную шестерню
мм2;
Определяем площадь шейки S2, под опорные шейки
мм2;.
Выбор способов ремонтов по технико-экономическим критериям приводится в таблице 6.
Таблица 6 - Выбор способов ремонта по технико-экономическим критериям
Наименование
дефектов и площадь восстановления Способы восстановления Удельная стоимость восстановления, Сву, тыс. руб./м2 Ориентировочная стоимость восстановления, Сво=Сву•S
тыс.руб. Кд Сво? Сн•Кд
Износ опорных шеек, вышедших за пределы первого ремонтного размера РР
ВДН
27,2
52,0
0,81
0,62
456<2324,7
873<1779,4
Износ шейки под распределительную шестерню Х
ВДН 88,5
52,0 1,33
0,62 245<3817,1
144<1779,4
Вывод: для восстановления дефекта 1 принимаем РР, для восстановления дефекта 2 принимаем способ Х.
...................................................................................................................................
2 Экономический раздел
2.1 Себестоимость ремонта
Затрата по тарифу ЗПтар, руб., определяется по формуле
ЗПтар=Сч • Тшк, (22)
где Сч – часовая тарифная ставка, руб.;
Тшк – трудоёмкость работ по операциям, час.
В курсовом проекте заработная плата по тарифу ЗПтар, руб., приравнивается к основной заработной плате, ОЗП, руб., т.к. ни доплат, ни премий не учитывается
ОЗП=ЗПтар, (23)
Дополнительная заработная плата ДЗП, руб., определяется по формуле
, (24)
где %ДЗП=10%.
Фонд оплаты труда ФОТ, руб., определяется по формуле
ФОТ=ОЗП+ДЗП, (25)
где ОЗП – основная заработная плата, руб.;
ДЗП – дополнительная заработная плата, руб.
Отчисления в социальные фонды ОСФ, руб., определяется по формуле
, (26)
где %ОСФ=30,4%.
Затраты на заработную плату с начислениями З1, руб., определяется по формуле
З1=ФОТ+ОСФ, (27)
где ФОТ – основная заработная плата, руб.;
ОСФ – отчисления в социальные фонды, руб.
Накладные расходы НР, руб., определяется по формуле
, (28)
где %НР=150%.
Себестоимость восстановления детали Св, руб., включает все затраты, связанные с её ремонтом и определяется по формуле
Св=З1+Ззч+Змат+НР, (29)
где З1 – затраты на заработную плату с начислениями, руб.;
Ззч – затраты на запасные части, руб.;
Змат – затраты на материалы, руб.;
НР – накладные расходы, руб.
Расчёт основной заработной платы представлен в таблице 9.
Таблица 9 – Расчёт основной заработной платы
№ операции Разряд работ Сч, руб. Тшк, мин. Тшк, час. ОЗП=ЗПтар
005 Шлифовальная 4 129,86 2,5 0,04 5,19
010 Гальваническая 2 105,14 152,1 2,5 263,85
015 Шлифовальная 4 129,86 5,83 0,09 11,68
020 Суперфинишная 4 129,86 7,7 0,12 15,58
Итого - - - 296,3
?ОЗП=296,3 руб.
Рассчитываем заработную плату и себестоимость ремонта.
Дополнительная заработная плата ДЗП, руб., определяется по формуле (24)
, руб.
Фонд оплаты труда ФОТ, руб., определяется по формуле (25)
ФОТ=29,63+296,3=325,93 , руб.
Отчисления в социальные фонды ОСФ, руб., определяется по формуле (26)
, руб.
Затраты на заработную плату с начислениями З1, руб., определяется по формуле (27)
З1=325,93+99,08=425,01 , руб.
Накладные расходы НР, руб., определяется по формуле (28)
, руб.
Определяем стоимость Змат, руб., по формуле
(30)
где к – процент стоимости втулок, принимаем к=10%
Подставив значение получаем
Змат=0,10•2870=287 руб.
В ходе технологического процесса ремонта распределительного вала затраты на запасные части Ззч, руб., отсутствуют.
Себестоимость восстановления детали Св, руб., определяется по формуле (29)
Св=425,01+287+444,45=1156,46 , руб.
2.2 Экономическая эффективность ремонта
Экономическая эффективность ремонта должна удовлетворять неравенству
Св ? Сн • Кд, (31)
где Кд – средний коэффициент долговечности.
Вывод: 1156,46?3171,13 • 0,62
1156,46?1966,11
После проведённых расчетов и сравнений гораздо выгоднее произвести ремонт распределительного вала, чем покупать новую деталь.
Вывод
В процессе выполнения курсового проекта были углублены и закреплены знания по дисциплине. Был выполнен расчёт для определённого задания и получены практические знания по проектированию процесса восстановления детали распределительный вал ГАЗ-53А. В соответствии с заданием курсового проекта разработан технологический процесс восстановления распределительного вала ГАЗ-53А и выбрано необходимое техническое оборудование, а также рассчитаны режимы и нормы времени на механическую обработку. Составлена технологическая документация в САПР АСКОН Вертикаль.
