Восстановление ведущей цилиндрической шестерни

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерно технологический факультет

«Надежность и технический сервис машин» 
 
 

Самостоятельная работа 

«Обоснование  технологического процесса»

Восстановление  ведущей цилиндрической шестерни 
 
 
 

                                      Подготовил студент  группы 6432

                                      Долженок С.А.

                                      Проверил руководитель работы

                                      Тишкин Л.В. 
 
 
 

Санкт-Петербург

2011

Содержание 
 

     Введение

  1. Описание технологического процесса
  2. Карта анализа технологических операций восстановления

    ведущей цилиндрической шестерни

  1. Функциональная карта технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни
  2. Функциональная модель технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни
  3. Определение затрат на реализацию восстановления ведущей цилиндрической шестерни
  4. Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования
  5. Затраты на материалы для вспомогательной функции
  6. Затраты на зарплату производственных рабочих при выполнении вспомогательной функции
  7. Список литературы
 
 

 

Введение 
 
 
 
 

 

  Разработанный технологический процесс восстановления ведущей цилиндрической шестерни состоит  из комплекса операций, таких как  мойка, дефектация, наплавка, шлифование и контрольные операции.

  Восстановление  детали – это комплекс операций по устранению ее дефектов, появившихся в период ее эксплуатации или хранения машины, обеспечивающей возобновление работоспособности и параметров, установленных в нормативно технической документации.

  Мойка – это операция по очистке детали от загрязнения.

  Дефектация – это выявление дефектов и установление возможности дальнейшего использования, необходимости ремонта или замены детали. При дефектации выявляют: износы рабочих поверхностей в виде изменений размеров и геометрической формы детали; наличие выкрошиваний, трещин, сколов, пробоин, царапин, рисок, задиров и т. п.; остаточные деформации в виде изгиба, скручивания, коробления; изменение физико-механических свойств в результате воздействия теплоты или среды.

  Наплавка – это процесс восстановления размеров деталей и получения на их рабочих поверхностях износостойких покрытий путем расплавления наплавочного материала дуговой или газовой сваркой ручным, полуавтоматическим и автоматическим способами.

  Шлифование – это обработка поверхности детали абразивным инструментом. Шлифование используется для обработки и сглаживания поверхности твёрдых и хрупких материалов. 

 

  Таблица 1 - Карта анализа технологических операций восстановления

  ведущей цилиндрической шестерни. 

Описание  переходов Продолжительность действия Цель (функция) Место выполнения Время выполнения Исполнитель Способ выполнения
005 Мойка
Получение детали. Визуальный осмотр. Поместили  в корзину. Выполнили мойку. 5 мин. Очистка детали для  определения годности. Подготовка детали к измерению. Металлическая корзина После получения  детали и визуального осмотра Мойщик Использование моечного оборудования
010 Дефектация
Визуальный  осмотр. Осмотр с помощью измерительных  приборов. 5 мин. Установить годность детали Стол дефектовщика После мойки детали Дефектовщик Визуальный осмотр, использование измерительных приборов
015 Подготовка установочных баз
Центрирование детали. Установка на станок. 5 мин. Соосность. Закрепить деталь на станке. Токарно-винторезный  станок После выбора пути восстановления детали Слесарь Вручную
020 Наплавка
Наплавка. 10 мин. Наплавить поверхность  детали Токарно-винторезный  станок После подготовки рабочего места и установки детали на станок Наплавщик Работа со станком, оснащенным наплавочной головкой
025 Токарная обработка
Установка на станок токарного инструмента. Токарная обработка. Снятие делали со станка. 10 мин. Проточить поверхность, обеспечить припуск 1-2 мм. Токарно-винторезный  станок После наплавки поверхности  до требуемого размера Токарь Работа со станком
030 Нормализация
Загрузка  детали в печь. Нормализация. Подготовка детали к закаливанию. 40-60 мин. Снять внутренние напряжения детали Термоучасток После токарной обработки Термист Работа с печью
035 Закаливание ТВЧ
Закаливание детали ТВЧ. Загрузка детали в ванну  с охлаждающей жидкостью (масло, вода) 20 мин. Закалить. Обеспечить твердость поверхностного слоя детали. Термоучасток После нормализации Термист Работа на установке  ТВЧ
040 Шлифование
Закрепление детали на станке. Шлифование. Снятие детали со станка. 10 мин. Достижение требуемой  шероховатости поверхности и  точных размеров Кругло-шлифовальный станок После закаливания  ТВЧ Шлифовщик Работа со станком
045 Контрольная операция
Контрольно- измерительный осмотр детали. Проверка выполненной работы. 5 мин. Определить годность детали Стол После выполнения всех операций по восстановлению детали Контролер Вручную с использованием мерительного инструмента
 
 
 
 
 
 

 

Таблица 2 – Функциональная карта технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни

Обозначение Операция перехода Обозначение Функция
005 Мойка Ф11 Подготовить деталь к измерению
010 Дефектация Ф12 Установить годность детали
015 Установочные  базы Ф13 Обеспечить соосность.
020 Наплавка Ф14 Наплавить поверхность  детали
025 Токарная обработка Ф15 Проточить поверхность, обеспечить припуск 1-2 мм.
030 Нормализация Ф16 Снять внутренние напряжения детали
035 Закаливание Ф17 Закалить поверхностный  слой, обеспечить твердость
040 Шлифование Ф18 Достичь требуемых  размеров и шероховатости
045 Контрольные операции Ф19 Определить годность детали
 

 

Рисунок 1.1 – Функциональная модель технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1.2 – Структурная модель технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни

 
 
 

 

Определение затрат на реализацию восстановления ведущей цилиндрической шестерни 

    Определение затрат по восстановлению ведущей цилиндрической шестерни определяется по формуле: 

    где

     
  - затраты на содержание и эксплуатацию оборудования, руб.;

      - затраты на материалы для вспомогательной функции, руб.;

      - затраты на зарплату  производственных  рабочих при выполнении  вспомогательной  функции, руб. 

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования

    Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования определяются по выражению: 

    где

         – себестоимость работы оборудования, руб./мин;

         - время выполнения вспомогательной функции, мин.

    Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО) могут включаться в себестоимость пропорционально основной заработной плате основных производственных рабочих (ОЗПР) или методом сметных (нормативных) ставок, рассчитанных на основе коэффициенто-машино-часов. Сметная ставка - это величина расходов на содержание и эксплуатацию оборудования за час работы оборудования, на котором изготавливается изделие.*

    Расчеты произведены в таблице 3. 

    *Информация взята с сайта http://www.ereport.ru/, на основе данной информации буду производить расчет относительно ОЗПР.

    Таблица 3 – Расчет затрат на содержание оборудования при восстановлении ведущей цилиндрической шестерни

Функция Время, мин Sоб, руб./мин Зоб, руб. Источник информации
Ф11 5 1 5 [2]
Ф12 5 2,5 12,5 [2]
Ф13 5 2,5 12,5 [2]
Ф14 10 2,5 25 [2]
Ф15 10 2,5 25 [2]
Ф16 40 2,5 100 [2]
Ф17 20 2,5 50 [2]
Ф18 10 2,5 25 [2]
Ф19 5 2 10 [2]
Зijk     265  
 

    Зijk=265 руб. 
 

Затраты на материалы для вспомогательной функции

    Затраты материалы для вспомогательной  функции определяются по формуле: 

    где

              m – вид материала,

              - цена  за единицу материала,  руб./т.;

              - норма  расхода материала  на вспомогательную  функцию, т.

    Расчеты произведены в таблице 4. 
 
 

    Таблица 4 – Расчет затрат на используемые материалы при восстановлении ведущей цилиндрической шестерни 

Функция Цм Нm Зм Источник информации
Ф11 10 1 10 [2]
Ф12 0 0 0  
Ф13 0 0 0  
Ф14 15 1 15 [5]
Ф15 10 1 10 [2]
Ф16 0 0 0  
Ф17 15 1 15 [2]
Ф18 10 1 10 [2]
Ф19 0 0 0  
Змijk     60  
  

 Змijk=60 руб. 
 

Затраты на зарплату производственных рабочих  при выполнении вспомогательной  функции

    Затраты на зарплату производственных рабочих  при выполнении вспомогательной  функции рассчитываются по формуле: 

    где

             - тарифная ставка, руб./мин;

             - время выполнения вспомогательной функции, мин;

             α – процент начислений на заработную плату, 13%;

             β – страховые и накопительные взносы на заработную плату, 34,2%.  

    Расчеты произведены в таблице 5. 

Таблица 5 – Расчет затрат на зарплату производственных рабочих при восстановлении ведущей цилиндрической шестерни 

Функция Ставка Время Коэффициент (1+(α+β)/100) Ззп Источник информации
Ф11 1 5 1,472 7,36 [2]
Ф12 2,5 5 1,472 18,4 [2]
Ф13 2,5 5 1,472 18,4 [2]
Ф14 2,5 10 1,472 36,8 [2]
Ф15 2,5 10 1,472 36,8 [2]
Ф16 2,5 40 1,472 147,2 [2]
Ф17 2,5 20 1,472 73,6 [2]
Ф18 2,5 10 1,472 36,8 [2]
Ф19 2 5 1,472 14,72 [2]
Ззпijk       390,08  

 

    Ззпijk=390,08 руб. 

    Подставив найденные значения затрат в формулу 

         получим:

                           = 265 + 60 +390,08;

                           = 715,08 (руб.) 
 

Затраты по восстановлению ведущей цилиндрической шестерни составили 715,08 руб. 
 

 

Относительные затраты на реализацию основной функции. 

    Относительные затраты на реализацию основной функции  технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни Бфij определяю по формуле: 

              где

                  Зфij – затраты на реализацию основной функции, руб.;

                  Бфij – относительные затраты на реализацию функции, балл.

Ранжирование основных функций представлено в таблице 6. 

Таблица 6 – Ранжирование основных функций технологического процесса восстановление ведущей цилиндрической шестерни

Индекс  функции Зij,p. Бij, балл  
Ф16 247,2 34,56956 34,56956
Ф17 138,6 19,38245 53,95201
Ф14 76,8 10,74006 64,69206
Ф15 71,8 10,04083 74,7329
Ф18 71,8 10,04083 84,77373
Ф12 30,9 4,321195 89,09493
Ф13 30,9 4,321195 93,41612
Ф19 24,72 3,456956 96,87308
Ф11 22,36 3,126923 100
 

 

    На  основании расчетов таблицы 6 строю  суммирующую кривую (кривая Парето), которая покажет нарастание затрат технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни по мере включения в него упорядоченных  функций. 

    Рисунок 1.3 – Суммирующая кривая затрат основных функций технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни (кривая Парето)

              

 
 
 

    Для дальнейшего анализа затрат на осуществление  функции технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни использую метод сопоставления относительных затрат и бальных оценок значимости функций.

    Определение значимости функций осуществляю  с помощью экспертного метода оценки. При данном расчете использую  метод попарного сравнения. Результаты экспертизы представляю в матрице  попарных сравнений функции технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни.

    Матрица попарных сравнений представлена в  таблице 7.

 

Таблица 7 – Матрица попарного сравнения  функции технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни 

Индекс  функции Индекс  функции Количество  предпочтений
1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
1,1   2 1 4 5 6 7 8 9 1
1,2 2   3 4 5 6 7 8 2 2
1,3 1 3   4 5 6 7 8 3 2
1,4 4 4 4   4 4 4 4 4 8
1,5 5 5 5 4   5 5 8 5 6
1,6 6 6 6 4 5   6 6 6 6
1,7 7 7 7 4 5 6   8 7 4
1,8 8 8 8 4 8 6 8   8 6
1,9 9 2 3 4 5 6 7 8   1
 

На основании  матрицы попарных сравнений ранжирую функции по росту их значимости в  следующем порядке 

Таблица 8 – Ранжирование функций технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни по росту их значимости 

Индекс  функции 1,4 1,5 1,6 1,8 1,7 1,2 1,3 1,1 1,9  
Ранг 1 3 3 3 5 6,5 6,5 8,5 8,5 45
 

Количественное  выражение значимостей функций  вычисляю по формуле: 

         где

         - сумма значимостей  всех функций одного  уровня;

         - сумма рангов всех  функций одного  уровня;

         - значение максимального ранга;

         - значение ранга  j-ой функции.

    Задавшись нормированным значением суммы  значимостей равным 100, получаю количественное выражение значимостей функций, значения приведены в таблице 9.

    Таблица 9 – Количественное выражение значимостей функций технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни

Индекс  функции 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9  
Значимость 3,3333 7,7778 7,7778 20 15,556 15,556 11,111 15,556 3,3333 100
 

На основании  полученных данных величин относительных  затрат и значимостей функций  строю функционально – стоимостную  диаграмму (ФСД).

Рисунок 1.4 – Функционально – стоимостная  диаграмма по общим затратам функций технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни

Бальные оценки и сопоставлю с помощью ФСД соотношением относительных затрат на 1 балл: 

откуда получаю  что функции Ф1,6, Ф1,7, Ф1,9 имеют параметр Hij большим единицы (Hij>1).

На основании  кривой Парето и ФСД определяю  функцию, которую необходимо в первую очередь минимизировать по затратам. Это функция Ф1,6 (нормализация). Составляю ФСД по вспомогательным функциям функции Ф1,6.

    Таблица 10 – Структуризация вспомогательных функций операции «нормализация»

Функция Ф1,6
Вспомогательная функция Описание  функции
Ф161 Транспортировка детали
Ф162 Установка детали в печь
Ф163 Работа с печью
Ф164 Охлаждение детали, очистка
Ф165 Транспортировка детали
 

Затраты на вспомогательные функции технологического процесса восстановления ведущей цилиндрической шестерни

    Таблица 11 – Расчет затрат на содержание оборудования при восстановлении ведущей цилиндрической шестерни по вспомогательным функциям операции «нормализация»

Функция Время, мин Sоб, руб./мин Зоб, руб. Источник  информации
Ф161 2 2,5 5 [2]
Ф162 1 2,5 2,5 [2]
Ф163 25 2,5 62,5 [2]
Ф164 10 2,5 25 [2]
Ф165 2 2,5 5 [2]

Восстановление ведущей цилиндрической шестерни 📙 Контрольная → 🆔 19601

Восстановление ведущей цилиндрической шестерни 📙 Контрольная → 🆔 19601

Восстановление ведущей цилиндрической шестерни