Материал: Ремонт надрессотной балки тележки 18-100 с разработкой технологического процесса восстановления подпятника

.1 Сварочные материалы

Сварочные работы должны выполняться аттестованным электросварщиком пятого разряда.

Для наплавки подпятника использовать полуавтоматическую наплавку электродной проволокой диаметром 2 мм в среде углекислого газа.

При полуавтоматической сварке и наплавке применять полуавтоматы типа: ПДГ-508 ГОСТ 18130-79 и выпрямители типа: ВДУ-506 ГОСТ 13821-77.

Рисунок 5 - Установка для наплавки подпятника надрессорной балки.

Расчет норм времени.

При крупносерийном производстве для операции восстановления подпятника наплавкой:

шт= tоп+ tпз+ tоб+ tп, (4.1)

оп - оперативное время;пз - время на подготовительные и заключительные операции;об - время на обслуживание рабочего места;п - время на отдых и личные надобности.

Время на техническое обслуживание, организационно-технические мероприятия, отдых и естественные надобности нормируется в процентах от оперативного времени.

Наплавку подпятника осуществляем полуавтоматом сварочной проволокой марки СВ-10ХГ2СМФ диаметром 2 мм в среде углекислого газа, исходя из этого производим все расчеты.

Коэффициент наплавкиαн определяется по формуле:

αн = αр (1-ψ), (4.2)

где ψ - коэффициент потерь металла сварочной проволоки на угар и разбрызгивание, ψ = 0,1÷0,15; αр - коэффициент расплавления, г/А-ч определяется по формуле:

αр = 3,0 + 0,08 I/d , (4.3)

где I - сила сварочного тока, А; d - диаметр электродной проволоки, мм.

.

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, определяется по формуле:

Vпр = 4 αн I/πd2Υ,  (4.4)

где Υ - плотность металла проволоки, г/см3.

Для данных, используемых в формулах (4.3) и (4.4) и полученных при расчётах результатов, основное время наплавки, мин, подсчитывается по формуле:

=0,004LhD/πd2 Vпр (4.5)

где L - длина наплавляемой поверхности, мм

Таблица 4 - Вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием, мин.

Таблица 5 - Вспомогательное время, связанное со сварным швом.

Длина наплавленного валика, м. Lш = V/100 f, где V - объем наплавки, см3, f = (0,25÷0,4) см2 - площадь поперечного сечения наплавляемого валика.

Объем наплавки определяется по формуле:

 (4.6)

 (4.7)

По результатам расчета основного и вспомогательного времени для сравниваемых способов наплавки определяется оперативное время по формуле:

оп = tо +tв1 +tв2 (4.8)

где tо - основное время; tв1 - вспомогательное время, связанное с выполнением сварного шва; tв2 - вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием.

оп = 0,96+4,7+0,1+0,0885+0,531+0,2655=6,645 мин.

В нашем случае наплавку необходимо производить за 3 раза, а также учитывать припуск на механическую обработку. Тогда оперативное время увеличится в 3 раза и будет составлять 20 минут. Таким образом:

шт= tоп + tоп ∙0,04+ tоп ∙0,08+ tоп ∙0,025= 20+0,8+1,6+0,5=22,9мин. = 0,23ч(4.9)

Принимаем Tшт=23 минуты.

Стоимость рабочей силы, исходя из затрат штучного времени

=tштQ∙К∙(1+(A+B)/100), (4.10)- тарифная ставка электросварщика 5-го разряда с доплатой за вредность 8% вместо 12% существующих (Q=64);

К=1,4 - коэффициент доплат для Забайкальского края.

А - доплата за выслугу лет, %, 0…30%;

В - доплата для территориального пояса, %, 20…60%.

=0,23∙64∙1,4∙(1+(20+50)/100)=30 руб.

Получаем, что R=30 рублей стоит наплавка.

Расчёт основных сварочных материалов

Количество основных сварочных материалов, израсходованных при различных способах наплавки, кг:

Q=, (4.11)

где V- объём наплавленного материала в см3,

- плотность наплавленного материала = 7,85,

К - коэффициент, учитывающий расход сварочного материала на 1 кг наплавленного металла

=1,12∙35,41∙7,85/1000=3,11(кг)

Стоимость расходуемых материалов определяем по формуле:

 (кг) (4.12)

где Q0 - расход основных сварочных материалов;- стоимость единицы измерения основных сварочных материалов.в - расход вспомогательных сварочных материалов ≈1000л;в - стоимость единицы измерения вспомогательных сварочных материалов.

Стоимость 1 кг сварочной проволоки - 33 руб.

Стоимость 1 тонны углекислоты - 14000 руб.

М = 3,11∙33+0,14∙1000=242,4 (руб)

Себестоимость наплавки подпятника составит:

С = R+M =30+242,4=272,4 (руб) (4.13)

4. Технико - экономическая оценка

Эффективность разработанного технологического процесса определяется технико-экономическим расчетом. В данном курсовом проекте ограничимся упрощенной методикой, а оценку экономической эффективности получим при составлении цеховой себестоимости восстановления детали со стоимостью нового изделия.

Себестоимость восстановления изделия складывается как сумма следующих слагаемых:

затрат на заработную плату исполнителя;

затрат на материалы и полуфабрикаты;

затрат на энергоносители для технологических нужд;

амортизационных отчислений с балансовой стоимости оборудования, занятого в техпроцессе;

затрат на обеспечение техпроцесса (освещение, отопление);

цеховые накладные расходы.

Расчет заработной платы производственных рабочих включает в себя определение основных и дополнительной зарплаты, а также определение социальных выплат. При этом основную зарплату находят как произведение часовой тарифной ставки на норму времени операций. Для электросварщика 5-ого разряда (вредные условия) тарифная ставка составляет руб/час.

Определим основную заработную плату:

, (4.14)

где tН = 1,05 часа - норма времени операций.

 руб.

Дополнительную заработную плату примем в размере 40% от основной:

 ; (4.15)

руб*час.

Размер социальных выплат составляет 39,5% от суммы основной и дополнительной зарплаты:

; (4.16)

руб*час.

Тогда полная зарплата будет:

; (4.17)

руб*час.

Расчет затрат на материалы и полуфабрикаты выполняют на основе данных о режиме сварки и наплавки или статистических данных о расходе материалов при сборочных операций и при деффектоскопировании.

Длина проволоки для наплавки:

, (4.18)

где - скорость подачи проволоки , 148,3 м/ч

см.

Определим массу проволоки:

 ; (4.19)

где - радиус проволки, см;

кг.

 (4.20)

где - стоимость одного кг проволоки ;

руб.

Расчет затрат на энергоносители производится по режимным параметрам техпроцесса:

Расход электроэнергии на наплавку,  :

, (4.21)

где I - сварочный ток, А I=300A;- напряжение, В U=26B;

 ;

Определим стоимость израсходованной электроэнергии:

, (4.22)

где - стоимость одного  4,68  

Расчет амортизационных отчислений на оборудования состоит в определении нормативных отчислений от балансовой стоимости задействованного в процессе оборудования.

Для определения амортизационных отчислений, приходящихся на одно изделие, следует взять часть полной суммы, пропорциональную норме времени, то есть умножить её на коэффициент:

; (4.23)

где t - норма времени на восстановление изделия t=0,157 час;

Т - годовой фонд рабочего времени оборудования, час;

Суммарная стоимость оборудования:

сварочный полуавтомат ПДГ-508 ,  

сварочный выпрямитель ВДУ-506, ;

шлифовальная машинка ;

Суммарная стоимость оборудования составит:

 (4.24)

.

Определим амортизационные отчисления:

 (4.25)

Расчет затрат на отопление и освещение.

Формула для определения затрат на отопления имеет вид:

, (4.26)

где q - удельный расход тепла на один кубический метр здания ;

Ф - продолжительность отопительного сезона, Ф=4320 час;- объем участка занимаемый операцией наплавки, V=90м3;

Ц - цена одной тонны пара для отопления, ;- норма времени на технологический процесс, t=0,157 час;- теплосодержание 1 кг пара, i=540;

Т - годовой фонд рабочего времени цеха, Т=4000 час;

.

Формула для определения затрат на освещение:

; (4.27)

где F - площадь производственного участка, F=30 м2 ; - норма расхода электроэнергии на освещение, ;

Ф - продолжительность осветительного участка, Ф=2400;

Ц - тариф на электроэнергию, Ц=4,68;

.

Расчет цеховых накладных расходов выполняют по сложившимся на предприятиях процентным отношениям их к основной и дополнительной зарплате производственных рабочих. В рамках данного проекта будем принимать, что накладные расходы составляют 140% от зарплаты:

 ; (4.28)

=> .

Стоимость одной восстановленной детали наплавкой составляет:

 (4.29)

5. Перечень рекомендуемого оборудования, оснастки и контрольно измерительного инструмента

6. Контроль качества наплавки

Для контроля качества наплавки изношенных поверхностей подпятника, необходимо проверить подпятник на наличие трещин, подрезов, пор и других дефектов наплавки. Особое внимание обратить на места перехода наплавленного металла к основному, а также на поверхность противоположной наплавке.

Проверить наличие шлака между валиками и при наличии их произвести зачистку. Проверить горизонтальность наплавки при помощи наложении линейки на ее поверхность. При наличии больших впадин между валиков более 5 мм последние подварить ручной дуговой сваркой. Затем проверить поверхности подпятника специальным шаблоном. Контроль производит электросварщик, производивший наплавку.

Ремонт подпятника осуществляется при строгом соблюдении следующих условий:

механизации всех трудоёмких работ за счет применения специальной технологической оснастки;

выполнение требований, правил, руководств, технологических карт, технических указаний МПС на ремонт и изготовление вагонных деталей;

обеспечение ремонтных бригад полным комплектом необходимого инструмента, шаблонами и технологической оснасткой

Главным условием обеспечения высокого качества ремонта подпятников вагонов, является строгое соблюдение требований Инструкции по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов железных дорог РФ, колеи 1520мм ЦВ 4859,1992г.

7. Внедряемое оборудование

Рисунок 6 - Установка для наплавки подпятника- сварочный трактор с пневматическим приводом поперечной коррекции сварочной дуги ( 1-блок подвески сварочной головки;2- сварочная головка; 3-пневмопривод поперечной коррекции; 4- направляющий копирный ролик; 5-механизм подачи сварочной проволоки; 6- двустоечный контаватель для размещения надрессорной балки.)

8. Требования техники безопасности

Работы по наплавке должны производиться с соблюдением требований стандартов: ОСТ 32.15-81 «Техническое обслуживание и ремонт вагонов. Требования безопасности.» и ГОСТ 12.3.00-75 « Работы электросварочные, общие требования безопасности».

При выполнении работ по ремонту подпятника необходимо соблюдать следующие основные правила техники безопасности:

-оборудование, находящиеся под высоким напряжением, должно быть защищено кожухами, а провода, подходящие к ним, надежно заизолированы;

рабочее место сварщика должно быть оборудовано вентиляцией, обеспечивающей обмен воздуха по нормам предусмотренным для сварочных работ;

при производстве сварочных работ сварщик должен стоять на диэлектрическом коврике или на сухом деревянном настил.

К выполнению работ по наплавке подпятников в среде углекислого газа допускаются электросварщики не ниже 4-го разряда, обученные работе на тсварочных установках, сдавшие испытания по технике безопасности и имеющие допуск по форме ЯКУ-25, удостоверения на 2-ю группу допуска по электробезопасности.

Сварочное оборудование должно быть надежно заземлено, а именно:

сварочный выпрямитель (кожух и вторая обмотка);

сварочный автомат;

сварочный вращатель;

рабочее место (мет. подставка) сварщика.

Лица, допущенные к работе на сварочных установках должны уметь оказывать первую помощь пострадавшему от электрического шока и знать правила тушения пожара в электрических установках.

Электросварщик автоматических или полуавтоматических машин обязан полностью выполнять должностную инструкцию по своей квалификации.

Электросварщики, работающие по наплавке пятников, должны иметь допуск работы с резаками РВДм-500 при выполнении операций по разделке трещин, а также допуск на работу с грузоподъемными механизмами управления с пола. При наплавке и зачистке от шлака сварщик должен работать с предохранительными очками с бесцветными стеклами. Во избежание пореза рук уборку производить стальной щеткой. При работе на установке сварщик должен находиться на подставке, оборудованной резиновыми ковриками или деревянной решеткой.

Сварочное оборудование считается обесточенным, если отключен сетевой выключатель.

Для снятия напряжения с воронки (контакта) после наплавки на автомате АДФ-1202 необходимо тумблер поставить в нейтральное положение. Наплавочные работы должны выполняться с местной вытяжной вентиляцией.

Освещенность рабочего места должно быть не менее 75 люксов (при комбинированном освещении).

Во всех случаях повреждения (неисправности) сварочного оборудования необходимо немедленно выключить ток и заявить мастеру и наладчику сварочного оборудования.

Ответственность за технику безопасности на участке наплавочных работ возлагается на мастера участка и бригадира.

Заключение

В курсовом проекте была рассмотрена надрессорная балка грузовой тележки 18-00. Был изучен подпятник надрессорной балки, условия работы, характеристика материала. Так же были рассмотрены основные неисправности, причины их появления и допускаемые величины износов, исходя их технической документации.

На основе ВРД ст. Чита 1 была изучен комплекс работ по восстановлению подпятника. Наиболее частым износом является износ его поверхности, которую восстанавливают путем наплавки в среде углекислого газа. Для этого способа восстановления было рассчитано время, которое затрачивается на ремонт одной надрессорной балки.

Для улучшения качества наплавки и экономической эффективности мной был предложен метод восстановления путем применения сварочного трактора с пневматическим приводом поперечной коррекции сварочной дуги.

Список используемой литературы

Инструкция по сварке и наплавке при ремонте вагонов РТМ-32-201-98. Транспорт 1999 г.;

Грузовые вагоны железных дорог СССР колей 1520 мм. Руководство по деповскому ремонту 587 ЦВ/ МПС. Транспорт 1998 г.;

Инструкция по ремонту тележек грузовых вагонов РД 32 ЦВ 052-99. МПС 1999 г.;

К. В. Мотовилов «Технология производства и ремонта вагонов» 2003 г.;

М. П. Михалевич «Методическое пособие по выполнению КП».