Ремонт гребного винта на судне
![Курсовая: Ремонт гребного винта на судне](https://gugn.ru/work/1357254/cover.png)
Фрезерно-расточной станок РВД-90А уникальный станок с числовым программным управлением. Он предназначен специально для обработки сложных криволинейных поверхностей габаритных деталей. Он относится к машинамавтоматам. В управляющей программе задаётся вся необходимая информация в математической форме, далее производится загрузка объекта обработки. Дальнейшее участие человека в обработке детали… Читать ещё >
Ремонт гребного винта на судне (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Введение
На современном этапе судового производства актуальной задачей является механизация и автоматизация технологических процессов ремонта судов. Целью механизации и автоматизации технологических процессов является всемерное сокращение ручного труда, ускорение темпов роста производительности труда, улучшения условий труда и его безопасности. Всё это в конечном итоге ведёт к повышению эффективности производства и улучшению качества продукции. Именно уровень механизации и автоматизации ремонтных работ прямо влияет на бюджет ремонтного времени судна, а в конечном итоге — на экономические показатели судна.
Для определения целесообразности и направлений механизации или автоматизации судоремонтного производства важно оценить состояние технологических процессов и перспективы их развития. Объективно достоверную оценку механизации (автоматизации) технологичного процесса обеспечивает система качественных и количественных характеристик технологического процесса (ГОСТ 23 004−78. Механизация и автоматизация технологических процессов в машиностроении и приборостроении).
Технологический процесс состоит из операций, представляющих его законченные части, выполняемые на одном рабочем месте. Операция является основным элементом при изучении возможностей механизации и автоматизации производства, так как методика определения характеристик технологического процесса и его показателей основывается на понятиях штучного времени и его основных частей, применяемых при анализе цикла технологических операций.
Основной целью расчетно-графического задания по механизации и автоматизации ремонта судов является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по анализу штучного времени технологических операций, расчету показателей механизации и автоматизации технологических процессов, выбору и обоснованию средств технологического оснащения при проведении судоремонтных работ.
1. Техническая характеристика технологического процесса ремонта гребного винта Объектом механизации и автоматизации является технологический процесс ремонта гребного винта судна.
В технологический процесс входят операции:
1. Подготовка к демонтажу. Демонтаж гребного вала.
2. Доставка в цех гребного вала.
3. Подготовка к дефектации. Дефектация.
4. Подготовка к сварочным работам, разделка трещин, восстановление геометрии.
5. Подготовка к литейным работам, изготовление модели дефектной носовой части.
6. Литейные работы: отливка заготовки для ремонта облицовки гребного вала
7. Фрезерные работы, обработка кромок винта и наделок под сварочные работы.
8. Предварительная термическая работа. Сварочные работы.
9. Окончательная термическая обработка. Слесарные работы.
10. Статическая балансировка.
11. Контроль ОТК.
12. Доставка на судно и монтаж.
Технологический процесс ремонта гребного винта судна способом аргонодуговой сварки или наплавки применяется для восстановления размеров на номинальный размер.
Качество сварного шва во многом зависят от режима и способа сварки. Аргонодуговая сварка обеспечивает максимальное качество шва, которое необходимо для ремонта трещин и приварки наделок в зонах допустимого ремонта.
Технологический процесс характеризуется штучным временем (), показателями состояния, показателями изменения состояния технологического процесса.
— штучное время, равное интервалу времени, определяемому отношением цикла технологической операции к числу изделий, одновременно изготовленных на одном рабочем месте;
— ручное время, равное части штучного времени, затрачиваемой людьми при выполнении технологической операции без применения средств технологического оснащения;
— кооперативно — ручное время, равное части штучного времени, затрачиваемое людьми при выполнении технологической операции с применением средств технологического оснащения, приводимых в действие энергией людей или животных;
— неперекрытое ручное время, равное части штучного времени, определяемой суммой ручного и кооперативно — ручного времени;
— машинно-ручное время, равное части штучного времени, затрачиваемой при одновременном применении энергии людей и неживой природы;
— полное ручное время, равное части штучного времени, затрачиваемой людьми при выполнении технологической операции и определяемой, в общем случае, суммой ручного, кооперативно — ручного и машинно — ручного времени;
— неперекрытое машинное время, равное части штучного времени, определяемой временем функционирования средств технологического оснащения при использовании только энергии неживой природы;
— полное машинное время, равное части штучного времени, определяемой временем функционирования средств технологического оснащения при использовании энергии неживой природы совместно с энергией людей и без неё;
Показатели состояния технологического процесса:
— временной уровень механизации (автоматизации) живого труда. Отношение неперекрытого машинного времени к штучному времени;
— временной уровень механизации (автоматизации) средств технологического оснащения. Отношение полного машинного времени к штучному.
— уровень полного ручного времени. Отношение полного ручного времени к штучному;
— степень охвата механизацией (автоматизацией) первичных частей технологического процесса. Отношение механизируемых (автоматизируемых) первичных частей к общему числу первичных частей технологического процесса;
X — коэффициент структуры штучного времени. Отношение полного ручного времени к неперекрытому машинному времени;
— коэффициент состава штучного времени. Отношение полного ручного времени к полному машинному;
— коэффициент неперекрытого машинного времени. Отношение неперекрытого машинного времени к полному машинному времени;
Показатели изменения состояния технологического процесса:
— коэффициент изменения временного уровня механизации (автоматизации) живого труда;
— коэффициент изменения уровня полного ручного времени;
— коэффициент изменения полного ручного времени;
— коэффициент изменения неперекрытого машинного времени;
— коэффициент изменения штучного времени;
— коэффициент изменения состояния механизации (автоматизации) технологического процесса.
Штучное время представляет одну из главных временных характеристик технологических операций. По функциональному назначению штучное время, в общем случае, состоит из следующих частей:
— основное технологическое время;
— вспомогательное время;
— время технического и организационного обслуживания;
— время на отдых и естественные потребности;
— дополнительное время, связанное с изготовлением партии деталей.
2. Исходные данные базового технологического процесса Таблица 1
Операция, перечень работ | Средства технологического оснащения | Штучное время и его составные части, ч | ||||||||
Слесарная: Разделать несквозные трещины на облицовке под заварку | Керосиновая горелка ГКР-1−67, ручная дрель, ручная машинка для шлифования, винтовой домкрат, ручная таль СВ-100, жёсткий металлический подклад, абразивные круги, свёрла, слесарный инструмент, измерительный инструмент. | 0,5 | ; | |||||||
Токарная: Срезать дефектную носовую часть облицовки, носовой торец оставшейся части обработать под сварку, выдерживая размеры по операционному эскизу. | 2,8 | ; | ; | ; | ||||||
Модельная: Изготовить деревянную модель недостающей (срезанной) части облицовки, окрасить. | 5,5 | 0,5 | 2,5 | 3,5 | ; | 3,5 | ||||
Стержневая: Приготовить стержневую смесь, каркас, изготовить стержень, просушить, окрасить. | Фрезерный станок универсальный 6Р82, ручная таль СВ-30, измерительный инструмент. | 2,6 | 0,15 | 0,15 | 0,3 | 0,3 | 0,6 | 0,4 | 0,7 | |
Формовочная: Приготовить формовочную смесь, опоки, заформовать и удалить модель, просушить, окрасить форму, установить стержень, набить литниковую чашу, выпоры, собрать форму под заливку. | Формовочный ящик, приспособления для ручного приготовления формовочной смеси, инструмент для ручной формовки. | 2,5 | 2,5 | 4,5 | ; | 2,5 | ||||
Заливочная: Залить форму. | Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506, ручная горелка ГРАД-400, ручная машинка для шлифования, отрезные круги. | 1,2 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 3,5 | ; | |||
Выбивка и обрубка: Выбить отлитую заготовку из формы, удалить стержень, очистить, обрубить литники, выпоры и заливы | Керосиновая горелка ГКР-1−67, асбестовая ткань, слесарный инструмент. | 1,5 | 0,3 | 0,7 | ||||||
Дробеструйная: Очистить заготовку в дробеструйной камере | Ручная машинка для шлифования, отрезные круги слесарный инструмент, измерительный инструмент. | 1,0 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 2,5 | ; | 2,5 | ||
Термическая: Отжечь заготовку | Печь тигельная индукционная ИСТ-0,4, ёмкость для жидкого металла, ручная таль СВ-30, тележка для перевозки, ручная машинка для шлифования, молот, зубило, круги отрезные. | 2,0 | ; | |||||||
Токарная черновая: Отрезать прибыль, точить заготовку предварительно, выдерживая размеры по операционному эскизу | 5,0 | ; | ||||||||
Слесарная: Подготовить заготовку для гидравлических испытаний, испытать, предъявить ОТК | Ручная машинка для шлифования, лепестковые круги для шлифования, шлифовальные пасты, слесарный инструмент, притирочный инструмент. | 2,2 | ; | |||||||
Токарная: Точить заготовку по внутренней поверхности окончательно, выдерживая размер по чертежу; обработать торцы, выдерживая размер по операционному эскизу | 3,0 | ; | ; | ; | ||||||
Слесарная: Разметить, сверлить, нарезать два отверстия в районе торца для опрессовки сварного шва на плотность, выдерживая размеры по операционному эскизу | 0,4 | 12,35 | 24,45 | 36,8 | 39,3 | 76,1 | 1,4 | 41,2 | ||
Фрезерная: Разрезать заготовку на две равные части по образующим, обработать горизонтальные стыки под сварку, выдерживая размеры по операционному эскизу | Фрезерный станок | 1,5 | ||||||||
Слесарная: Установить обе половины облицовки на вал, стянуть хомутами | 1,3 | |||||||||
Сварочная: Сварить продольные стыки облицовки, снять хомуты, сварить кольцевой стык облицовки, заварить трещины | 2,4 | |||||||||
Токарная: Точить, шлифовать наружную поверхность облицовки, подрезать торцы, выдерживая размеры по операционному эскизу | 4,5 | |||||||||
Слесарная: Опрессовать сварочные швы облицовки на плотность, запрессовать полости эпоксидным клеевым составом, заглушить и опаять отверстия, обработать районы опайки заподлицо с основным металлом | 6,5 | |||||||||
Контрольная: окончательный контроль ОТК | Измерительные инструменты, неразрушающие методы контроля. | 1,5 | ||||||||
Слесарная: Произвести консервацию обработанных поверхностей облицовки | 1,5 | |||||||||
3. Анализ базового технологического процесса Рисунок 1
Рисунок 2
4. Выбор и обоснование средств технологического оснащения механизации технологического процесса ремонта гребного винта В результате проведения анализа полученных хронограмм базового технологического процесса была обнаружена большая доля ручного труда, кооперировано ручного и механизированного ручного времени. Чтобы сократить ручное время и кооперированное ручное время, предлагается внедрить технические устройства для механизации (автоматизации) технологического процесса, используя техническую литературу.
Для сокращения этого времени были применены средства механизации и автоматизации в операциях:
1. Слесарная: замена керосиновой горелки ГКР-1−67 на индукционную нагревательную установку модели УИНТ-100−2,4.
Замена механической обработки винта ручными шлифовальными машинками на автоматическую обработку фрезерно-расточным станком РВД-90А.
Замена ручной тали СВ-100 на таль электрическую 2ТЭ 10 000−12.
Замена винтового домкрата на электрогидравлический.
2. Формовочная: замена приспособлений для ручного приготовления формовочной смеси на систему автоматического приготовления смеси модели RV11Vac фирмы Eirich (вакуумное приготовление смеси).
Замена части ручного инструмента для формовки на машину формовочную модели 267 М завода СИБЛИТМАШ.
3. Литейная: замена ручного инструмента на решётку выбивную инерционную модели 31 215 завода СИБЛИТМАШ для выбивки отливки из песчано-глинистой формы.
4. Сварочная: замена ручной горелки для аргонодуговой сварки на полуавтоматическую сварочную установку А-1197.
5. Исходные данные базового технологического процесса после механизации Таблица 2
Операция, перечень работ | Средства технологического оснащения | Штучное время и его составные части, ч | ||||||||
Слесарная: править лопасти с нагревом. засверлить и разделать трещины под сварку. Выровнять, подготовить под сварку кромку лопасти в районе обломанной части, изготовить деревянную модель отломанной части лопасти (наделки) | Индукционная установка УИНТ-100−2,4, ручная дрель, ручная машинка для шлифования, электрогидравлический домкрат, электрическая таль 2ТЭ 10 000−16, жёсткий металлический подклад, абразивные круги, свёрла, слесарный инструмент, измерительный инструмент. | 9,5 | 1,5 | 2,5 | 8,5 | |||||
Формовочная: заформовать, удалить модель, подготовить форму под заливку. | Машина для приготовления формовочной смеси RV11Vac, машина формовочная 267 М, слесарный инструмент. | ; | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 2,5 | ||||
Литейная: отлить заготовку, выбить из формы, обрубить литники и выпоры, очистить. | Печь тигельная индукционная ИСТ-0,4, ёмкость для жидкого металла, электрическая таль 2ТЭ 10 000−16, тележка для перевозки, решётка выбивная инерционная, ручная машинка для шлифования, круги отрезные. | 0,5 | 0,5 | |||||||
Фрезерная: фрезеровать прилегающую к лопасти кромку наделки под сварку. | Фрезерный станок универсальный 6Р82, ручная таль, измерительный инструмент. | 0,15 | 0,1 | 0,25 | 0,35 | 0,6 | 0,4 | 0,75 | ||
Слесарная: изготовить монтажные скобы, установить наделку на лопасть, закрепить на монтажных скобах аргонодуговой сваркой. | Полуавтоматическая сварочная установка А-1197, ручная машинка для шлифования, электрическая таль 2ТЭ 10 000−16, молот, слесарный инструмент, круги отрезные. | 0,5 | 1,5 | 2,5 | ; | 2,5 | ||||
Сварочная: приварить наделку аргонодуговой сваркой, срезать монтажные скобы. Заварить трещины. | Полуавтоматическая сварочная установка А-1197,ручная машинка для шлифования, отрезные круги. | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 2,7 | ; | 2,7 | |||
Термическая: произвести местный отжиг лопастей в районах сварочных работ. | Индукционная установка УИНТ-100−2,4, асбестовая ткань, слесарный инструмент. | 0,2 | ; | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 2,5 | 2,8 | ||
Слесарная: обработать сварные швы заподлицо с основным металлом лопастей, обработать наделку по контуру по шаблону, выдерживая размеры по чертежу. | Фрезерно-расточной станок РВД-90А, электрическая таль 2ТЭ 10 000−16, измерительный инструмент. | ; | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 1,7 | 1,9 | ||
Слесарная: пригнать конус ступицы винта на краску по пробке — калибру, править шпоночный паз. | Фрезерно-расточной станок РВД-90А, электрическая таль 2ТЭ 10 000−16, измерительный инструмент, притирочный инструмент. | |||||||||
Балансировочная: балансировать винт статически. | Стенд для балансировки винта, ручная машинка для шлифования, круг отрезной, слесарный инструмент, набор грузов, измерительный инструмент. | ; | ||||||||
Слесарная: шлифовать поверхности лопастей, наружные поверхности ступицы винта. Пригнать на краску плоскость прилегания обтекателя, прорезать отверстия. | Фрезерно-расточной станок РВД-90А, электрическая таль 2ТЭ 10 000−16, ручная машинка для шлифования, слесарный инструмент, притирочный инструмент. | 0,5 | 1,5 | 3,5 | 4,5 | 6,5 | ||||
Контрольная: окончательный контроль ОТК | Измерительные инструменты, неразрушающие методы контроля. | ; | ; | ; | ||||||
6. Анализ технологического процесса после проведения мероприятий по его модернизации Рисунок 3
Рисунок 4
Анализ технологического процесса после проведения мероприятий по его механизации.
Заменив керосиновую горелку ГКР-1−67 на индукционную нагревательную установку модели УИНТ-100−2,4, сократилось штучное время на 2,5 часа, повысилось качество прогревания металла и следовательно качество сварного шва после отпуска.
Заменив механическую обработку винта ручными шлифовальными машинками на автоматическую обработку фрезерно-расточным станком РВД-90А мы заметно снизили штучное время на 8,5 часов и заметно увеличили неперекрытое машинное время.
Заменив ручную таль на электрическую, сократилось кооперированное ручное время и повысилась безопасность рабочих, выполняющий подъёмные операции.
Заменив приспособлений для ручного приготовления формовочной смеси на систему автоматического приготовления смеси модели RV11Vac фирмы Eirich (вакуумное приготовление смеси) и части ручного инструмента для формовки на машину формовочную модели 267 М завода СИБЛИТМАШ мы снизили штучное время на 2 часа и увеличили автоматизацию процесса формовки.
Заменив ручной инструмент на решётку выбивную инерционную модели 31 215 завода СИБЛИТМАШ для выбивки отливки из песчано-глинистой формы мы уменьшили штучное время на 1 час.
Заменив ручную горелки для аргонодуговой сварки на полуавтоматическую сварочную установку А-1197 мы снизили штучное время на 0,5 часа и за счёт этого так же повысили качество сварного шва.
7. Описание технических устройств, применяемых при механизации технологического процесса В процессе механизации (автоматизации) с целью сокращения ручного труда были применены следующие средства технологического оснащения:
— установка индукционного нагрева для термообработки винта и сварных швов УИНТ-100−2,4. Высококачественный и быстрый нагрев даёт: высокую производительность; лёгкость регулирования температуры деталей, минимальное коробление, полный контроль за скоростью остывания детали, возможность полной автоматизации всего процесса нагрева и охлаждения.
— фрезерно-расточной станок РВД-90А уникальный станок с числовым программным управлением. Он предназначен специально для обработки сложных криволинейных поверхностей габаритных деталей. Он относится к машинамавтоматам. В управляющей программе задаётся вся необходимая информация в математической форме, далее производится загрузка объекта обработки. Дальнейшее участие человека в обработке детали не требуется.
— сталь электрическая предназначена для поднятия и опускания тяжёлых деталей. Она относится к механизированному техническому устройству, функционирующему при последовательном применении энергии людей и неживой природы, которая управляется людьми.
— сварочный полуавтомат А-1197 относится к механизированному техническому устройству, который функционирует при последовательном применении энергии людей и неживой природы. Система самостоятельно подаёт к месту плавления проволоку, облегчая при этом работу сварщика.
8. Показатели состояния технологического процесса по базовому технологическому процессу Таблица 3
№ операции | Показатели состояния технологического процесса | |||||||
Основные | Дополнительные | |||||||
; | 0.54 | ; | 1.83 | ; | ||||
; | ; | ; | ; | ; | ||||
; | 0.58 | ; | 1.71 | ; | ||||
0.4 | 0.7 | 0.6 | 1.5 | 0.86 | 0.57 | |||
; | 0.56 | ; | 1.8 | ; | ||||
; | 0.86 | ; | 1.17 | ; | ||||
0.25 | 0.75 | 0.75 | 0.33 | |||||
; | ; | ; | ||||||
; | 0.53 | ; | 1.87 | ; | ||||
; | 0.5 | ; | ; | |||||
; | 0.54 | ; | 1.83 | ; | ||||
; | ; | ; | ; | ; | ||||
В результате произведённых расчётов показателей состояния технологического процесса были получены большие значения некоторых показателей, из-за большой доли ручного и кооперированного ручного времени, для сокращения которых в слесарную, формовочную, литейную и сварочную операции вводим средства механизации и автоматизации.
9. Показатели состояния технологического процесса по модернизированному техническому процессу Таблица 4
№ операции | Показатели состояния технологического процесса | |||||||
Основные | Дополнительные | |||||||
0,11 | 0,74 | 0,89 | 8,5 | 1,21 | 0,14 | |||
0,33 | 0,83 | 0,66 | 0,8 | 0,4 | ||||
0,2 | 0,8 | 0,8 | 0,25 | |||||
0,4 | 0,75 | 0,6 | 1,5 | 0,8 | 0,53 | |||
; | 0,625 | ; | 1,6 | ; | ||||
; | 0,9 | ; | 1,11 | ; | ||||
0,83 | 0,93 | 0,16 | 0,2 | 0,18 | 0,89 | |||
0,85 | 0,95 | 0,15 | 0,18 | 0,16 | 0,89 | |||
0,3 | 0,7 | 0,7 | 2,33 | 0,43 | ||||
; | 0,5 | ; | ; | |||||
0,56 | 0,81 | 0,44 | 0,78 | 0,54 | 0,69 | |||
; | ; | ; | ; | ; | ||||
Внедрение средств механизации (автоматизации) в технологический процесс ремонта привело к увеличению и (основные показатели состояния технологического процесса); уменьшение коэффициентов;; и увеличению коэффициента (дополнительные показатели состояния).
10. Показатели изменения состояния технологического процесса.
Таблица 5
№ п/п | |||||||
; | 0.89 | 1.29 | ; | 1.16 | ; | ||
; | 0.66 | 2.5 | ; | 1.67 | ; | ||
; | 0.8 | 1.5 | ; | 1.2 | ; | ||
; | 1.125 | ; | 1.125 | ; | |||
; | 1.17 | ; | 1.17 | ; | |||
3.32 | 0.21 | 0.4 | 1.33 | 0.3 | |||
; | 0.15 | 8.3 | ; | 1.25 | ; | ||
; | 0.7 | 2.14 | ; | 1.5 | ; | ||
; | ; | ; | |||||
; | 0.44 | 3.14 | ; | 1.37 | ; | ||
; | ; | ; | |||||
В данной таблице приняты следующие обозначения:
— коэффициент изменения временного уровня механизации (автоматизации) живого труда. Отношение значения временного уровня механизации (автоматизации) живого процесса после проведения механизации (автоматизации) технологических процессов к его значению в начальном состоянии;
— коэффициент изменения уровня полного ручного времени. Отношение значения уровня полного ручного времени после проведения механизации или автоматизации живого труда к его значению в начальном состоянии;
— коэффициент изменения полного ручного времени Отношение значения полного ручного времени в начальном состоянии к его значению после проведения механизации или автоматизации живого труда;
— коэффициент изменения не перекрытого машинного времени. Отношение значения не перекрытого машинного времени в начальном состоянии к его значению после проведения механизации или автоматизации живого труда;
— коэффициент изменения штучного времени. Отношение значения штучного времени в начальном состоянии к его значению после проведения механизации или автоматизации технологического процесса;
— коэффициент изменения состояния механизации (автоматизации) технологического процесса. Отношение коэффициента изменения не перекрытого времени к коэффициенту изменения полного ручного времени.
Вывод ремонт гребной винт автоматизация По результату работы на тему «Ремонт гребного винта на судне» мне удалось достичь изменения основных и дополнительных количественных показателей состояния механизации (автоматизации). Модернизация старого оборудования и замена на новые технические устройства и приспособления привела к снижению показателей штучного времени, изменения обобщённой характеристики состояния механизации технического процесса большей на повышенную, что позволило значительно сократить использование энергии неживой природы, сократив тем самым время проведения ремонтных операций и технологического процесса в целом.
Таким образом, полученные результаты говорят о том, что предложенное новое оборудование и оснастка позволит повысить производительность труда, улучшить условия работы и безопасность, что приведёт к повышению эффективности производства и улучшению качества услуг, предоставляемые судоремонтными предприятиями, что и является основной целью механизации и автоматизации ремонта судов.
1. В. И. Кончаев, В. М. Шелушенко — Ремонт судовых ДВС, Транспорт, 1965 г.
2. Балякин О. К. Деловая игра «технолог»: Учеб. пособие, приложение 4, 5. Владивосток: 2000.
3. Каталог-справочник оборудования и приспособлений для механизации судоремонтных работ. ЦБНТМ МРФ РСФСР, вып. 1−2. Москва, Транспорт, 1968.
4. Ходаковский В. М. Методические указания для выполнения расчётно-графического задания по дисциплине «Механизация и автоматизация ремонта судов». Владивосток: МГУ, 2012.