автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Методика проектирования технологических процессов восстановления деталей в условиях ограниченности исходной информации

2 9 АПР Ш

Осипов Игорь Анатольевич

Методика проектирования технологических процессов восстановления деталей в условиях ограниченности исходной информации

Специальное 05.22".!0: - Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1996

Работа выполнена в Московском государственном автомобильно-дорожном институте (техническом университете) на кафедре " Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин".

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Долгополов Б.П. доктор технических наук, профессор Сидоренко Р.В. кандидат технических наук, доцент Исаев Ю.Н.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация: Центральное конструкторско-технологическое бюро по ремонту двигателей (в/ч 67748-А).

Защита состоится " 'л_ 1996 г. в 10й часов на за-

седании диссертационного Созета К.053.30.09 ВАК Российской Федерации при Московском государственном автомобильно-дорожном институте (техническом университете) по адресу : 125829, ГСП-47, Москва А-319, Ленинградский проспект 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_ 1996 г.

Отзывы просим представлять в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью. >

' ' Телефон 'для справок 155-03-86

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат технических наук, профессор

Власов В.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Эффективность функционирования любого производства, включая ремонтное, определяется качеством каждого наименования выпускаемой продукции и затратами .на его обеспечение.-Вместе с тем, анализ практики восстановления деталей на ремонтных предприятиях, показал, что в большинстве случаев опыт глубокого восстановления деталей необоснованно утрачен, в связи с чем определилась потребность в разработке технологических процессов, обеспечивающих восстановление деталей, достигших предельного состояния. Качественное изменение объектов ремонта (появление на рынке ремонтно- эксплуатационных услуг автомобилей зарубежного производства и новых отечественных машин) требует особого подхода к организации производственного процесса их ремонта, в том числе и к проектированию технологических процессов восстановления деталей. Однако, следует отметить, что проектирование технологических процессов восстановления по. существующей методике основывается на практическом опыте проектировщика и предусматривает знание им исходных данных об объекте ремонта в достаточно полном объеме. В'практике же авторемонтного производства, особенно при освоении в ремонте автомобилей новых марок, получение таких данных затруднительно. В связи с этим, появляется необходимость в разработке методики проектирования технологических процессов восстановления деталей в условиях недостатка исходной информации, сокращении времени проектирования-и исключения влияния субъективных факторов на принимаемые решения. На основании изложенного определилась цель данной работы: .

в теоретическом плане - разработка методики проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным; -

в практическом - по разработанной методике и на основе сравнительной оценки технологических процессов восстановления деталей обоснование рекомендаций по проектированию технологии восстановления применительно к деталям с ограниченными исходными данными.

Методы исследования: Использованы общие положения теории статистики, аппарат корреляционно-регрессионного анализа, методы теории планирования эксперимента.

Объектом исследования являются детали, требующие проведения восстановительного ремонта и действующие технологические процессы их восстановления. С учетом сказанного цель данной работы реализуется на примере восстановления распределительных валов наиболее распространенных двига-

телей отечественного и зарубежного производства с учетом условий 5-ти головных авторемонтных предприятий.

Научной новизной работы является методика проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным на основе формирования банка исходной информации о деталях аналогичного назначения, освоенных в ремонтном производстве.

Научными результатами работы являются создание банка исходной ш • формации по 6-ти деталям-аналогам основных двигателей отечественного производства; разработка программы по проектированию технологически? процессов восстановления деталей автомобилей новых марок;.последователь ность формирования требований технических условий к восстанавливаемы* поверхностям деталей на основе сравпетельной оценки информации оЕ исходном состоянии деталей-представителей, техническом состоянии'деталей к моменту проведения восстановительного ремонта, действующих техноло гнческих процессах их восстановления и технико-экономических показателя технологических способов восстановления; результаты статистического иссле дования технического состояния распределительных валов двигателе автомобилей ГАЗ-24 « ГАЗ-ЗЮ2; методика оценки параметров, хараетч ризуюших разработанный вариант технологического процесса восстановлена деталей по ограниченным исходным данным; методика оценки техник« экономической эффективности внедрения предлагаемых рекомендаций.

Практическая значимость работы состоит в создании банка исходно информации о деталях -представителях; разработке программгюго обеспечен для формирования технологического процесса востаиовления деталей; ра работке и внедрению технологического процесса восстановления распред лнтепышх валов двигателей автомобилей ГАЗ-24 (ГАЗ-ЗЮ2) достигших пс дельного состояния по износу кулачков; разработке и внедрению технолоп восстановления деталей с ограниченными исходными данными (. на приме распределительного вала двигателя Мегееёез-Вепг).

Реализация работы.. Разработано программное обеспечение для форм рования банка исходной информации о деталях-представителях и прогс зированию состава технологического процесса восстановления деталей ограниченным исходным данным . Разработанный вариант технологическс процесса восстановления распределительных валов двигателей семейства Г/ достигших предельного состояния, внедрен на !01 ЦАРЗ МО РФ ( акты 3? ...96г.). Проведены основные работы по. созданию .у.частка восстановлен распределительных валов в структуре лаборатории кафедры ПРАДМ МА/ (ТУ). Созданные программные продукты используются в учебном проце кафедры ПРАДМ "МАДИ(ТУ). _

Апробапия работы. Диссертационная работа заслушивалась и обсуждалась на заседании научно-технического семинара кафедры Производства и ремонта автомобилей и дорожных машин МАДИ(ТУ). Результаты исследования докладывались на 52-й (1994 г.), 53-й (1995 г.), 54-й (1996 г.) научно-исследовательских конференциях МАДИ(ТУ) и научно-исследовательской конференции Брянского института транспортного машиностроения (¡995 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликована научно-техническая статья, основные положения работы использовались при подготовке и издании методического пособия " Модернизация оборудования, используемого при ремонте агрегатов и деталей машин" к курсовому проекту по кафедре ПРАДМ МАДИ (ТУ).

Объем диссертации. Диссертация состоит га введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы ( 134 наименований) и приложений (36 стр.). Содержит 187 страниц машинописного текста, в том числе 30 таблиц, 29 рисунков.

На защиту выносятся: методика проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным на основе созданного банка исходной информации о деталях аналогичного назначения, освоенных в ремонтномпроизводстве, а также частные результаты, подтверждающие ее работоспособность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассматривается современное состояние вопроса проектирования технологических процессов восстановления детален, анализ сложившейся практики восстановления деталей автомобильной техники. Это позволило обосновать целесообразность и возможность разработки методики проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным на основе использования практического опыта восстановления распределительных валов 6 наиболее распространенных в эксплуатации двигателей отечественного производства. Отмеченное служило целью данной работы, которая достигалась решением ряда теоретических и практических задач с проведением исследований по проверке достоверности разрабатываемых рекомендаций.

Решение задач исследования производилось в пять этапов: первый этап включает анализ практики восстановления деталей в различных организационных условиях, изучение конструкторско-технологичесхих характеристик и свойств деталей машин и существующей методики разработки технологических процессов восстановления деталей; на втором этапе осуществляется сбор и

обработка статистических данных о наработке и техническом состоя!» деталей-представителей к моменту капитального ремонта агрегатов или у лов, анализ технико-экономических показателей различных способов восст новления и что явилось основой для создания модели информационного поля формирования банка исходной информации; в рамках третьего этапа г-р: водилась разработка технологических процессов восстановления дета .С! представителей и обоснование методики разработки технологического проп .д восстановления деталей по ограниченным исходным данным. Четвертый этг представлен разработкой методики прогнозирования параметров, характ ризуюших разработанный вариант технологического процесса восстановлен! деталей с ограниченными исходными данными на этапе предварительного опр деления его состава ; на следующем этапе рассматриваются вопросы, связаннь с созданием программного обеспечения для автоматизированного расчета в риантов технологических процессов восстановления; на заключительном эта! осуществляется экспериментальная проверка рекомендации, которая включа! анализ предлагаемых организационно-технологических мероприятий, ком: дексные лабораторные исследования разработанного варианта технол' гического процесса восстановления деталей-представителей, и наконец, даеп технико-экоиотческлй анализ целесообразности внедрения разработаннь предложений в условиях авторемонтных предприятий (АРП).

Во второй главе изложено теоретическое обоснование методш формирования банка исходной информации о деталях и определен состав № казателей, их характеризующих. В основу проектирования технологичесм процессов восстановления деталей в условиях недостатка исходной информащ должен быть положен принцип подобия информации об этих деталях и деташз освоенных в ремонте. Следовательно, накопление • информации о деталя: аналогах, ее обработка и дополнение; получение данных о восстанавливаемо детали и их сравнение с аналогичными данными по деталям-аналогам с цель определения детали-аналога, по своим конструкгорско-техпологическя параметрам максимально подходящим к детали с ограниченными исходны* данными, является одним из основных вопросов, решаемых при проектирован! технологии восстановления деталей в условиях недостатка исходж информации. Выполнение этих работ невозможно без создания банка исходи? информации об объекте ремонта, которое включает изучение информации < исходном состоянии деталей; вероятностных закономерностях состоят детален ремонтного фонда; систематизацию и анализ возможных способ! устранения отдельных дефектов; анализ технологической взаимосвязи соч такия дефектов со способами их устранения; определение объёма ремонтнь воздействий; выбор средств технологического оборудования и оснастки; л.гос

инструмента; выбор режимов обработки, а таюКе разработку технической документации на процесс восстановления деталей (технологических карт и др.).

В соответствии с изложенным был разработан алгоритм ввода, обра-ботк!', хранения и визуализации исходной информации на основе которого была создана программа по формированию банка «сходной информации об объектах ремонта и автоматизированному проектированию варианта технологического процесса восстановления деталей по ограниченным исходным данным.

Собственно банк исходной информации состоит из 4-х взаимосвязанных

блоков (рис.1.):

1-Блок ввода и обработки информации об исходных параметрах новой детали (параметры заводов-изготовителей).

2. Блок ввода и обработки данных о техническом состоянии деталей ремонтного фонда к моменту поступления их в ремонт (параметры ремонтных предприятий).

3. Блок ввода и обработки информации о применимости технологических способов восстановления для устранения дефектов., .

4. Блок ввода и обработки данных о технико-экономических показателях технологических способов восстановления.

Рис.1. Блок - схема банка исходной информации.

Необходимо отметить,что появление на дорогах нашей страны автомобилей новых марок как отечественного, так и иностранного производства, и потребность в их ремонте вызсзет значительный поток информации, переработка которого приведет к определенным трудностям, связанным, в основном, с невозможностью получения ее в объеме, достаточном для проектирования технологических процессов восстановления. Использование же действуюших на отечественных АРП технологий и исходных данных о деталях автомобилей, освоенных в ремонте, в качестве основы, позволит в определенной

степени снять остроту этой проблемы в условиях ограниченности исходной информации.

В третьей главе проведено обоснование методики проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным, данным, в основу которой положено использование практического опыта восстановления деталей-представителей на АРП, позволяющее сформировать требования технических условий к деталям новых марок машин (т. . обладающих ограниченными исходными данными ), спрогнозировать состав технологического процесса их восстановления и, в конечном счете, определить основные показатели, его характеризующие . Решение организационных задач, связанных с внедрением восстановительной технологии деталей автомобилей новых марок и модификаций с использованием стандартной методики затрудняется невозможностью получения наиболее полной информации, достаточной для формирования требований технических условий к восстанавливаемым поверхностям деталей и составу технологического процесса их ремонта. Следовательно, появляется необходимость в корректировке действующей методики проектирования технологических процессов восстановления.

Предлагаемая методика проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным включает в себя ряд этапов:

1. ФОРМИРОВАНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

1 ЭТАП - Анализ информации об исходном .состоянии деталей-аналогов (параметры предприятий-изготовителей).

2 ЭТАП - Анализ информации о техническом состоянии деталей- аналогов к моменту проведения их ремонта (параметры ремонтных предприятий)

3 ЭТАП - Анализ технологических процессов восстановления деталей-аналогов, действующих на отечественных АРП.

4 ЭТАП - Анализ технологических способов восстановления и возможности их использования при устранении конкретямх дефектов.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПО ОГРАНИЧЕННЫМ ИСХОДНЫМ ДАННЫМ

1 ЭТАП - Анализ • информации об исходном состоянии деталей представителей, не освоенных в ремонте (до начала эксплуатации).

2 ЭТАП - Анализ информации о техническом состоянии этих детали' при поступлении их в ремонт.

3 ЭТАП - Дополнение банка исходной информации сведениями о деталя: с ограниченными исходными даннкми , сравнение полученных данных <

данными банка исходной информации и проведение на этой основе подбора детали- аналога-.

4 ЭТАП - Формирование требований технических условий к восстанавливаемым поверхностям деталей с ограниченными исходными данными.

5 ЭТАП - Выявление конкурентоспособных технологических способов восстановления,1 удовлетворяющих предъявленным требованиям.

6 ЭТАП - Корректирование типового технологического процесса восстановления деталей-аналогов применительно к детали с ограниченными исходными данными .

7 ЭТАП - Определение состава технологического процесса восстановления детали-представителя в зависимости от ее технического состояния.

8 ЭТАП - Разработка технологических операций, выбор структуры операций и рациональной последовательности переходов и предварительное прогнозирование себестоимости восстановления этих деталей по выбранной схеме технологического процесса.

9 ЭТАП - Нормирование технологического процесса восстановленя детали-представителя.

10 ЭТАП - Определение требований по технике безопасности, охране труда и защите окружающей среды.

11 ЭТАП - Расчет экономической эффективности разработанных технологических процессов и выбор оптимального.

12 ЭТАП - Оформление технологического процесса восстановления детали- представителя. - ....

Для выбора рациональной технологии восстановления деталей во многом определяющую роль играет знание проектировщиком статистических закономерностей технического состояния деталей ремонтного фонда. Вместе с тем, необходимо отметить, что эти закономерности для деталей, принадлежащих разным маркам автомобилей, но одинаковых по назначению, примерно одни и те же (например износ кулачков по высоте за один цикл эксплуатации не превышает 0.5...0.7 мм, опорных шеек - 0.05...0.06 мм, прогибы валов -0.05...0.06 мм). Таким образом, в основ у предлагаемой методики проектирования технологии восстановления деталей заложен принцип подобия, что позволит разрешить в какой-то мере проблему отсутствия сведений о техническом состоянии деталей автомобилей, не освоенных в ремонте.

Исходя из этого, наиболее существенным является вопрос сбора сведений о техническом состоянии деталей-аналогов, а также обоснование методики сбора, и первичной обработки исходной статистической информации по этим параметрам. Суть данного этапа пояснялась на примере исследования технического состояния распределительных валов двигателей ГАЗ - 24, которое

проводилось на 101 Центральном авторемонтном заводе МО РФ, куда поступали двигатели для капитального ремонта. Результаты статистического анализа технического состояния распределительных валов двигателя ГАЗ-24 приведены в табл. 1.

Таблица !.

Результаты статистического анализа технического состояния распределительного вала

Наименование параметра Закон распределения и его характеристики Статистические характеристики

1 ' 2 3

Пробег автомобиля Логарифмически-нормальный Хти= 300000 км X т„= 160000 км X =220559 км СТХ= 29873 X = 0,014

Прогиб вала Вейбулла а=1.57, р=0.048 ХтИ= 1-2 мм хт=о X =0.5 мм СГХ = 0.01 мм X - 2.54'

Износ опорных шеек Вейбулла сг= 1.64 Р = 0.023 Хм =0.06 мм хт,„ = о X = 0.023 мм ОЧ -0.004 мм X = 0.273

Износ эксцентрика привода топливного насоса Логарифмически нормальный Х^ 0.3 мм х„=о X = 0.1 мм Сх =0.006 мм Х2= 1.С55

Износ впускных кулачков по высоте Вейбулла а- 1.57 р.--0.574 Хт„= 1.8 мм X „ =о X = 0.574 мм 0х =0.003 мм X ~ 5.54 мм

Продолжение табл. 1.

1 2 3

Износ выпускных кулачков по высоте Вейбулла а=1.55 р = 0.595 Х„,= 1.8 мм X „,=0 X = 0.595 мм = 0.003 мм Х = 0-652

Параметр (А-В) впускных кулачков Вейбулла ^ а= 35.0 р = 6.314 X 6.6 мм X „„=5.1 мм Х= 6.31 мм ах =0.04 мм X2 = 4.43

Параметр (А-В) выпускных кулачков Вейбулла сс= 28.5 р = 6.32 Хт„=6.6мм Х„„ = 5.3мм X = 6.32 им Ш =0.04 мм Г= 3.515

Следующим шагом является сбор исходной информации, необходимой при учете экономических факторов при прогнозировании восстановления деталей, которая включает: определение необходимого для исследования количества объектов; определение оценочных показателей, характеризующих технологический процесс восстановления деталей; методы получения информации по выбранным показателям, ее обработку и формы представления; оценку достоверности полученных данных.

При этом выбор номенклатуры двигателей определялся, исходя из наибольшей распространенности в эксплуатации и степени освоениости в ремонте. К таким двигателям относятся: ЗМЗ-24, ЗИЛ-130, .ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, КамАЗ-740,, ЗМЭ-53, двигатели типа В-2.

Первоначально был проведен однофакторный анаше и определено влияние, количества дефектов деталях на среднюю трудоемкость их восстановления . Для построения математической модели такой оценки была собрана исходная информация о трудоемкости устранения дефектов для каждого распределительного вала названной совокупности двигателей (табл.2).

^абяица 2.

Информационное поле, отображающее трудоемкость устранения дефектов распределительных валов отечественных двигателей

Модель Наименование дефекта Деталь- представитель

ГАЗ-24 ГАЗ-6 б ЗИЛ -130 ямз- 236 ЯМ?-23Р

1 Прогиб вала Т.мин 7 . 8,5 9,1 ¡1,62 12,01

Износ опорных шеек Т,мин 11,07 12,9 13,52 17,86 21,3

Износ кулачков по высоте Т.мин 11,82 20,59 24,3 ,22,01 27,52

Износ шейки под распределительную шестерню Т,мин 6,71 7,12 10,94 16,6 17,1

Износ эксцентрика топливного насоса Т,мин 6,38 7,68 8,48 - -

Износ резьбы Т,мин 7 8 13,32 14,63 15,18

Износ шпоночного паза Т.мин 7,12 8,42 8,62 10,18 12,24

2 Прогиб вала Т,мин 7 8,5 9,1 11,68 12,9

Износ опорных шеек Т,мин 29,14 29,8 31,64 47,4 50,06

Износ кулачков по высоте Т,мин 23,12 31,89 38,38 35,51 41,7

Износ шейки под распределительную шестерню Т,мин 9,96 11,2 11,94 16,6 17,1

Износ эксцентрика топливного насоса Т,мин 7,63 8,83 9,48 - -

Износ резьбы Т,мин 8,6 10 13,22 14,68 15,18

Износ шпоночного паза Т,мин 7,8 | 9 9,62 10,18 12,24

На основании обработки исходных данных, представленных в табл. 2 использования методов корреляционного анализа были сформирован] математические модели для определения средней трудоемкости воссггаковпени деталей-аналогов в зависимости от числа дефе;стов на них. На рис.: представлены зависимости средней трудоемкости восстановлен.« распределительных валов двигателей автомобилей ГАЗ-24.

Аналогичные зависимости были получены к для остальных детале названной номенклатуры. Однако следует отметин, что данные зависимости пр определении трудоемкости восстановления деталей нозых марок машин мола; использовать лишь в том случае, если данная деталь по своим параметра полностью соответствует какой либо из деталей-аналогов. Таким образо появилась необходимость провести многофакторный анализ, позволяют!: учесть конструктивные особенности таких деталей. Методика сбора исходнь данных разрабатывалась, исходя из принятых оценочных показателей (таол.З характеризующих ремонтную технологию, используемую при восстановлен} ука~* ;шой поменклатурыдеталгй.

Рис.2. Зависимость средней трудоемкости восстановления распреде-1 лительного вала двигателя ГАЗ-24 от числа дефектов.

Таблица 3.

Оценочные показатели, характеризующие ремонтную технологию

Условное обозначение Обозначение показателя в информационном поле Наименование фактора

У Т Трудоемкость устранения дефекта

XI - №еф Количество дефектов на детали

Х2 Ыпов Количество обрабатываемых поверхностей

ХЗ Мает Масса детали

Анализ существующей практики восстановления деталей -аналогов на авторемонтных предприятиях выявил тенденцию снижения объема ремонтных воздействий на деталь, характерную дам всех отечественных ремонтных предприятий. Данная ситуация нашла отражение в проводимом исследование, а именно, модель прогнозирования общей трудоемкости восстановления деталей формировалась для случаев:

1. Минимального объема ремонтных воздействий (только механическая обработка изношенных поверхностей).

В результате анализа информационного пространства была построена математическая модель вида:

У. - -5.406-2.898X1 + 0.771X2 + 3.101X3 + 0.114X1X2 +

+ 0.039X2X3+ 1.102X1X3-0.196X1-0.021X2-0.2X3 ' '(' 1)

2. При большем объеме ремонтных воздействий ( с наращиванием изношенного спя).

Математическая модель в данном случае имеет вид:

У = -II .738 - 0.873X1 + 2.286X2 + 4.041X3 + 0.331X1X2 +

+ 0.914X1X3+0.152X2X3-0.519X1-0.092X2-0.246X3 (2)

Результаты статистического анализа моделей показывают, что указанные зависимости (I ) и ( 2) можно использовать при оценке общей трудоемкости восстановления деталей с ограниченными исходными данными после определения стратегии их восстановления

Проектирование рационального технологического процесса восстановления деталей с ограниченными исходными данными подразумевает анализ устойчивых сочетаний дефектов деталей-аналогов; анализ и проработку возможных технологических способов восстановления; предварительное определение рациональной последовательности технологических способов и состав операций с учетом наложенных ограничений по конструкторско-техноло-гическим признакам восстанавливаемых деталей ( материалу детали, виду дефектов и их количественных характеристик, геометрических параметров и физико-механических свойств ) и организационно- технологических факторов ( производственной программы,,наличия оборудования и оснастки, подготовки соответствующих специалистов и т.д.); предварительное определение себестоимости их восстановления; логическую оценку вариантов технологических процессов и др.

Вопросы, связанные с разработкой технологических процессов восстановления деталей,'а также технико-экономический анализ эффективности' внедрения предлагаемых рекомендаций, рассмотрены в четвертой главе.

Работоспособность предлагаемой методики проектирования технологических процессов восстановления деталей проверялась на примере разработки технологии восстановления распределительных валов Мегееёеэ-Вепг.

Сравнение данных, заложенных в банк исходной информации с данными , полученными о детали позволило в качестве детали-аналога принять распределительный вал двигателя ГАЗ-24. В связи с тем, что практический опыт восстановления деталей-аналогов, достигших предельного состояния утрачен в работе был разработан и технологический процесс восстановления этих деталей.

Состав технологического процесса восстановления конкретной детали зависит от ее технического состояния . Поэтому при составлении схемы технологического процесса восстановления деталей с ограниченными исходными данными была проанализирована совокупность дефектов на детали и проведена оценка возможности использования технологических способов восстановления для устранения дефектов на них.

Использование банка исходной информации и программы по проектированию технологии восстановления в условиях недостатка информации позволило определить состав технологического процесса восстановления распределительного вала двигателя Мегзес)ез-Веп2, представленный в табл.4.

Таблица 4.

Состав технологического процесса восстановления распределительного вала двигателя Мегзе<3ез-Вепг

Выполняемые работы Наименование операций Краткое содержание операции

Подготовка базовых поверхностей Слесарная Зачистить центровые отверстия

Токарная Править центра

Устранение износа кулачков Слесарная Подготовить вал к нанесению покрытия

Сварочная Наплавить изношенный кулачок

Слесарная Править вал после наплавки

Шлифовальная Предварительно шлифовать вал

Шлифовальная Окончательно шлифовать вал

Контрольная Контролировать качество нанесения покрытия

Устранение износа опорных шеек Слесарная Очистить вал

Шлифовальная Предварительно шлифовать вал

Пескоструйная Пескоструить поверхности шеек

Сварочная • Нанести металлизационное покрытие'

Шлифовальная Окончательно шлифовать вал

Контрольная Контролировать качество нанесения покрытия

Выходной контроль Контрольная Проверить соответствие параметров детали требованиям технических условий

По существу, применение предлагаемой методики проектирования технологических процессов восстановления деталей с ограниченными исходными данными, использующая в качестве основы практический опыт восстановления деталей - аналогов, позволило снизить время разработай соответствующей ремонтной документации на 25% и избежать принятия нерациональных решений.

На заключительном этапе исследования проводится технико-экономическая оценка (ТЭО) эффективности внедрения предлагаемых 'рекомендаций в практику. • - '

При ТЭО внедрения предлагаемых рекомендаций немаловажным является определение .'гутей получения экономического эффекта. В общем плане

экономический эффект от вне;р';,шя рекомендаций (Е) может быть получен за счет сокращения времени на разработку документации при автоматизированном проектировании технологических процессов восстановления деталей (Э1); реализации альтернативной технологии 'восстановления деталей-аналогов, связанной с более глубоким объемом ремонтных воздействий (Э2); разработки технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным (восстановление которых ранее не проводилось) (ЭЗ), т.е.:

Э= Э1 +Э2 + ЭЗ , • , (3)

Расчет экономического эффекта для каждой составляющей выражения ( 3 ) проводился по стандартной методике РАН:

Э0К = (С1-Кг + С0,-Ей)-(С2-Кг + С^-Ен) , (4)

где С , и С~2- соответственно себестоимости восстановления деталей по базовой и предлагаемой технологиям;

С 0Б , и', СОБ,- полная стоимость оборудования, используемого при реализации базовой и предлагаемой технологий;

Е„- нормативный коэффициент использования оборудования.

Использование в выражении ( 4 ) соответствующих значений технологических себестоимости восстановления деталей по базовому и предлагаемому вариантам, полученные при расчете по калькуляционным статьям, может привести к отрицательному эффекту. Одкаке следует отметить, что при внедрении новых технологий могут измениться значения коэффициентов сменности и восстановления. Для этого была сформирована целевая функция такой оценки:

Свд = № Ц (К^г+Кв£в + Ксмесм ) , (5)

где Сед - средние затраты предприятия по восстановлению деталей;

Кг, Кв, Кем - соответственно коэффициенты годности, восстановления, сменности;

gг, gв, gcu - соответственно удельные затраты на обработку годных деталей,восстановление деталей и приобретение новых.

Внедрение альтернативного технологического процесса восстановления привело к уменьшению коэффициента сменности при одновременном увеличении коэффициента восстановления. В то же время удельные затраты на

приобретение новых детален выше удельных затрат на восстановление деталей, что в конечном счете, приводит к снижению средних затрат по восстановлению деталей ( см. табл.5.). Вследствие того, что восстановнтельный ремонт проводится на одном предприятии, то удельные затраты на приобретение новых деталей и обработку годных по базовому и предлагаемому вариантам приняты одинаковыми.

Расчет удельных затрат по восстановлению деталей проводился по выражению

gr= Св/ Ц; - (6)

где Св - технологическая себестоимость восстановления деталей;

Ц - цена новой детали.

Расчет технологической себестоимости выполнялся с учетом затрат по калькуляционным статьям. Исходной величиной при этом являлась средняя трудоемкость восстановления детали, определяемая для базового варианта по выражению (1 ) , а по предлагаемому - ( 2 ).

Результаты расчета затрат предприятия по восстановлению распределительных валов приведены в табл.5.

Таблица 5.

Результаты расчета затрат предприятия по восстановлению распределительных валов, тыс. руб.

Двигатель Вариант Кг Кв Кем 1 gr 5 в о ОСЧ С,

ГАЗ - 24 Базовый 0,3 0,5 0,2 | 0,01 0,05 1,01 34,725

Новый 0,3 0,65 0,05 0,01 0,08 1,01 16,118

Мегзескз-Вепг Базовый 0,8 0 0,2 0,01 0 1,01 105,000

Новый 0,8 0,15 0,05 0,01 0,09 1,01 35,625

Аналогичным образом были рассчитаны затраты по восстановлению распределительных валов двигателей Мегзеёез-Вепг ( табл.5. ) и на их основе определена величина ожидаемого экономического эффекта.

Результаты расчета обшего экономического эффекта от внедрения предлагаемых рекомендаций приведены в табл. 6.

Таблица 6.

Результаты расчета обшего экономического эффекта, тыс.руб.

Э1 . Э2 ЭЗ Э

774,400 9,723,150 1,063,750 11,"56,300

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В условиях современного рыночного производства проблема эффективного функционирования АРП неразрывно связана с оценкой эффективности ремонта каждого наименования выпускаемой продукции и реальными возможностями ремонтного органа по ее повышению. Особую значимость эти вопросы приобретают в связи с освоением ремонта новых объектов. Проектирование технологических процессов восстановления деталей новых марок машин с помощью существующей методики затрудняется невозможностью получения необходимых исходных данных в достаточном объеме.

2. .Создание базы данных по всему диапазону показателей, характеризующих объекты ремонта, их обработка, дополнение по мере поступления новых данных" и хранение (особенно для автомобилей отечественного и иностранного производства, не освоенных в ремонте), использование действующих и перспективных технологий в качестве основы при прогнозировании и проектировании технологических процессов восстановления деталей в условиях недостатка исходной информации даст возможность значительно снизить сроки разработки необходимой позволит в определенной степени, снять остроту этой проблемы.

3. Предлагаемая методика проектирования технологических процессов восстановления деталей' по ограниченным исходным данным предполагает использование принципа подобия информации о деталях, освоенных в ремонте и-на этой основе определение-варианта технологического процесса .восстановления и требований технических условий к деталям, проведение восстановительного ремонта которых планируется.

4. Научной новизной работы является методика проектирования технологических процессов восстановления деталей по ограниченным исходным данным на основе использования банка исходной информации о деталях аналогичного назначения, освоенных в ремонтном производстве.

5. Объектом исследования являются действующие технологические процессы восстановления деталей на специализированных авторемонтных предприятиях и детали, требующие проведения восстановительного ремонта. С учетом сказанного цель данной работы реализуется на примере восстановления распределительных Еалов 6 наиболее распространенных двигателей отечественного производства в условиях 5 авторемонтных предприятий.

6. Использование банка исходной информации- о деталях-аналогах позволило обосновать требования технических условий, к восстанавливаемым поверхностям деталей при их освоении в ремонте. Для создания банка исходной информации о деталях-аналогах необходимо проведение исследования статис-

тической информации. Объем исходной статистической информации, лежащий в основе достоверной оценки изнашивания рабочих поверхностей определялся обычными статистическими методами и составил для среднеквадратического отклонения N0, = 40...50 ед. и математического ожидания N * = 80.. 11П ед. Количество исследованных деталей - 100 ед., количество контролируемых параметров - 6; общее число замеров - около 3000. Уровень достоверности результатов статистического анализа обеспечивался на всех этапах исследования.

7. Анализ технологий, действующих на ремонтных предприятиях, показал, что в большинстве случаев практический опыт глубокого восстановления деталей необоснованно утрачен. В связи с этим возникает потребность в разработке технологических процессов, обеспечивающих восстановление деталей, достигших предельного состояния . По результатам статистических данных было сформировано информационное поле, отражающее сложившуюся практику ремонта распределительных валов 6-ти наиболее распространеных двигателей на ведущих авторемонтных предприятиях.

8. На основе полученной информации были построены математические модели оценки средней трудоемкости восстановления деталей в случае минимального уровня ремонтных воздействий и при большем объеме воздействия на деталь. Полученные математические модели дают возможность оценить затраты труда на восстановление детали с учетом ее технического состояния (количества дефектов, количества обрабатываемых при устранении дефекта поверхностей и массы детали), которые являются исходным материалом для окончательного проектирования технологии восстановления деталей по ограниченным исходным данным.

9. Практическая значимость работы состоит в разработке программного обеспечения для автоматизированного проектирования технологии восстановления деталей по ограниченным исходным данным; внедрению комплексного технологического процесса восстановления распределительных валов двигателей автомобилей ГАЗ - 24 ( ГАЗ - 3102), достигших предельного состояния и технологии восстановления деталей с ограниченными исходными данными ( на примере распределительного вала двигателя МегзейеБ-Вепг); проведению основных работ по созданию у частка восстановления распределительных валов в структуре лаборатории ПРАДМ; использовании разработанных программных продуктов в учебном процессе.

10. Разработанный технологический процесс восстановления распределительных валов двигателей ГАЗ-24 с учетом результатов лабораторных и эксплуатационных исследований внедрен в практику и нашел применение при капитальном ремонте двигателей на 101 ЦАРЗ МО РФ.

11. Использование при проектировании технологического процесса восстановления распределительного вала двигателя Mersedes - Benz в качестве основы практического опыта восстановления распределительных валов на отечественных АРП и банка исходной информации по деталям-аналогам позволило существенно сократить время на проектирование.

12. Целью технико-экономической оценки внедрения предлагаемых рекомендаций является определение величин ожидаемого экономического эффекта. Экономический эффект от внедрения рекомендаций может быть получен за счет сокращения времени на разработку необходимой _ технической документации при автоматизированном проектировании технологических процессов восстановления деталей (Э1); реализации альтернативной технологии восстановления деталей- аналогов, связанной с более глубоким объемом ремонтных воздействий (Э2 ); разработки технологических процессов восстановления' деталей по ограниченным исходным данным (восстановление которых ранее ке проводилось) (ЭЗ).

13. При оценке эффекта от внедрения новой технологии восстановления деталей следует иметь в виду, что при ее освоении могут заметно измениться значения коэффициентов сменности и восстановления. Данное положение нашло отражение в целевой функции, позволяющей определить среднюю себестоимость восстановления деталей партии деталей.

14. Целесообразность внедрения предлагаемых • рекомендаций в практику ремонта подтверждается экономическим анализом. Экономический эффект от внедрения технологии комплексного восстановления деталей составляет только по 101 ЦАРЗ МО РФ порядка 11.5 млн. руб.

15. Конечные результаты полученные в работе, не являются исчерпывающими. На их основе необходимо продолжить работу по формированию банка исходной информации по другим деталям, определяющим долговечность не только двигателя, но и автомобиля в целом.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Б.П.Долгополов, И.А.Осипов. Формирование банка исходной информации при проектировании комплексных технологических процессов восстановления деталей автомобилей.// Сборник трудов БИТМ. - Брянск, 1995.

2. Долгополов Б.П., Осипэв^&. и др. Методические указания по , выполнению курсовой работы по курсу " Модернизация оборудования, используемого при ремонте агрегатов и дралей машин." -М.: МАДИ, 1995. -70 с.

SpÄ /1