Сельхозтехника Экономические и технические основы восстановления деталей
Восстановление деталей — технически обоснованное и экономически оправданное мероприятие. Восстановление деталей позволяет ремонтно-обслуживающим предприятиям и мастерским хозяйств сокращать время простоя неисправных машин, повышать качество их технического обслуживания и ремонта, положительно влиять на улучшение показателей надежности и использования машин.
Экономическая сторона проведения работ по восстановлению деталей заключается в снижении себестоимости ремонта как агрегатов, так и машин за счет сокращения затрат на новые запасные части, а также в сокращении производственных затрат при эксплуатации машин в хозяйствах. Стоимость запасных частей составляет значительную часть в себестоимости капитального ремонта машин, которая достигает в целом по стране 48… 70%, увеличиваясь, как правило, с повышением конструктивной сложности машин (для СК-5 «Нива» — 51,9%, К-700—60,6%, ЗИЛ-130—61,1%, Т-150К—72,2%). В областях Нечерноземья эта доля в ремонте даже более простых тракторов, как ДТ-75 и МТЗ-50, также высока и составляет соответственно 56,5 и 49,1%. Это свидетельствует о значительных возможностях снижения себестоимости ремонта машин за счет сокращения этой статьи расходов путем восстановления бывших в работе деталей.
Изучение состояния деталей ремонтируемых тракторов показывает, что во многих случаях процент одноименных деталей, годных для эксплуатации без ремонта, составляет 20… 45, подлежащих ремонту и восстановлению — 40… 60, негодных для восстановления— 9… 20%. Это относится к базовым и корпусным деталям (включая такие, как блоки и головки цилиндров, коленчатые валы, шатуны, корпуса водяных насосов и другие детали) и характеризует довольно высокую интенсивность их замены. Выраженная денежными затратами, отнесенными к межремонтной наработке, при текущем ремонте тракторов она находится в таких же пределах.
Все это говорит о значительных размерах ремонтного фонда деталей, содержащих большое количество остаточного общественного труда, пренебрегать которым нецелесообразно.
На основе этих исходных данных могут быть определены теоретически возможные объемы восстановления деталей на перспективу.
Число важнейших поставляемых и восстановленных деталей в 1978 г. приведено в таблице 1. В последующие годы объем восстановленных деталей значительно увеличился. Сокращение в 5… 8 раз числа операций при восстановлении по сравнению с изготовлением и в 20… 30 раз расхода металла и материалов позволило получить немалый экономический эффект, так как себестоимость восстановления многих деталей составляет 60… 80% стоимости новых. При этом сэкономлено большое количество металла и топлива.
Таблица 1. Соотношение поставляемых и восстанавливаемых деталей (на примере 1978 года)
| Наименование деталей | Число, тыс. | |
|---|---|---|
| поставлено новых | восстановлено | |
| Блоки автомобильных и тракторных двигателей | 360 | 700 |
| Коленчатые валы автомобильных двигателей | 300 | 550 |
| Головки блоков цилиндров автомобильных и тракторных двигателей | 1 850 | 700 |
| Шатуны автомобильных и тракторных двигателей | 1 350 | 1800 |
| Звенья гусениц тракторов класса 30 кН* | 41 000 | 4000 |
| Катки опорные тракторов класса 30 кН | 2 845 | 1500 |
| Балансиры внутренние и внешние | 560 | 490 |
* С 1 января 1982 г. — класс тяги 3 (тяговое усилие 30 кН).
Доля затрат на восстановление деталей по отношению к стоимости новых составляет сейчас в целом по стране 10… 12%, но она может быть 25… 30% за счет повышения охвата восстановлением имеющегося ремонтного фонда. В самом деле, восстановление даже таких дефицитных деталей, как головки цилиндров, сейчас составляет не более 50% возможного их числа, поршневых пальцев — 20%, опорных катков гусеничных тракторов — 65%.
Увеличение объемов восстановления деталей позволит существенно снизить затраты на запчасти, а следовательно, и себестоимость ремонта машин.
В целом же установлена общая закономерность снижения себестоимости ремонта гусеничных тракторов класса 30 кН (класс тяги 3) на 5,9 руб., а тракторов класса 14 кН (класс тяги 1,4) на 2,7 руб. при увеличении объема восстановления деталей на 10 руб. в расчете на каждые 100 руб. валовой продукции.
Техническая сторона работ по восстановлению деталей состоит в обеспечении высокого качества деталей, необходимого для улучшения показателей надежности отремонтированных агрегатов и машин. Для этого надо восстановить геометрические параметры корпусных и базовых деталей. По двигателям — это блоки и головки цилиндров, коленчатые и распределительные валы, шатуны. По шасси — несущие элементы, корпуса трансмиссии, детали ходовой части.
При ремонте и восстановлении деталей может производиться их модернизация: улучшаться геометрия посадочных и опорных мест; повышаться твердость и износостойкость рабочих поверхно* стей путем накатки, наклепа, нанесения твердых покрытий, покрытий из полимеров, что позволяет достигать не только исходного ресурса деталей, но и превышать его.
В результате проводимых исследований и разработок подготовлены и прошли производственную проверку технологии элек-троконтактной приварки проволоки на изношенные поверхности, ленты, напекания специальных порошков, наплавки твердых сплавов, газопламенного напыления и индукционной приварки порошковых материалов, которые заложены в типовые процессы восстановления деталей с малыми износами (до 1 мм) и позволяют получать долговечность деталей выше, чем новых. Для восстановления деталей, имеющих значительные износы, разработанными процессами предусматриваются электрошлаковая наплавка, заливка жидким металлом, пластическая деформация.
Особое внимание должно уделяться макрогеометрии корпусных деталей тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин, обеспечивающей надлежащее взаимное расположение высо-конагруженных и точных сопрягаемых деталей. Исследованиями установлено, что при отклонениях положения даже новых деталей от заданного в результате нарушения геометрических параметров корпусов послеремонтный ресурс агрегатов трансмиссии составляет лишь 30… 40% от доремонтного. Поэтому во всех корпусных деталях проверяют и устраняют износы посадочных отверстий, их несоосность, нарушение межцентровых расстояний.
На ремонтных предприятиях из-за трещин выбраковывают до 20% блоков и головок цилиндров, корпусов сцеплений, коробок передач и других корпусных деталей. При ремонте таких деталей вместо холодной и горячей сварок, приводящих к возникновению остаточных напряжений, а следовательно, короблению и образованию новых трещин, наиболее целесообразно применять бессва-рочные методы — в частности технологию стягивания кромок трещин с помощью фигурных вставок или установку на пробоины заплат на полимерной основе.
В резьбовых отверстиях износы и повреждения, достигающие в алюминиевых корпусах 30 … 35%., а в чугунных — 10 … 12%, устраняют путем установки спиральных вставок из хромоникеле-иой проволоки, в связи с чем прочность восстановленных резьб возрастает в два раза.
В целях дальнейшего распространения наиболее перспективных бессварочных методов ремонта корпусных деталей, позволяющих значительно упростить технологию, повысить качество и снизить расход запасных частей. Уже разработана система ремонтных рллмеров для деталей двигателей, шасси и топливных насосов, применение которой позволяет получить высокий экономический эффект.
Например, использование при ремонте двигателей СМД-14 и Д Г,0 деталей ремонтного размера восьми наименований, включая иютдыши коренных и шатунных подшипников, увеличенные по наружному диаметру на 0,5 мм, подшипники распределительного вала, седла клапанов и другие, позволяет улучшить качество и снизить затраты на ремонт двигателя в сравнении с ремонтом соответствующих деталей путем наплавок. Как показали исследования, внедрение новой технологии с применением указанных методов ремонта деталей сокращает отказы цилиндро-поршневой группы на 57%, системы топливоподачи на 29%, трудоемкость и материальные затраты на устранение отказов на 35%
Вместе с тем следует отметить, что в современных тракторах, автомобилях и сложных сельскохозяйственных машинах значительно повышены требования к точности обработки, шероховатости деталей, которые во многих случаях не могут быть обеспечены существующим универсальным металлорежущим оборудованием.
В связи с этим для укомплектования поточно-механизированных линий восстановления основных деталей промышленность поставляет ремонтным предприятиям специальные станки, металлорежущий инструмент, технологическую и контрольно-измерительную оснастку.
Особое внимание при создании новых технологий и ремонтнотехнологического оборудования должно уделяться процессам нанесения покрытий, что объясняется их определяющим значением для восстановления.
В настоящее время 75… 80% валового объема и 90… 95% ПО’ номенклатуре деталей восстанавливают дуговой сваркой и наплавкой. Процесс дуговой наплавки энергоемкий и трудоемкий, вызывает нагрев деталей, их коробление и отпуск. Около 45% наплавленного металла затем превращается в стружку при механической обработке. На этих операциях используется дорогое металлорежущее оборудование, занято много станочников. Новые способы восстановления деталей этих недостатков не имеют. Реализация их требует организованного проведения технической подготовки, в первую очередь разработки ремонтных чертежей и технологических процессов восстановления деталей.
Ремонтные чертежи имеются на утвержденную номенклатуру тракторов и зерноуборочных комбайнов основных марок. Технологические процессы ремонта и восстановления имеются для основных деталей, в том числе для блока цилиндров, головки цилиндров, коленчатого вала, гильзы; шатуна, поршневого пальца, клапана, маховика, корпусов заднего моста, коробки передач и др.
В дальнейшем предусматривается расширение номенклатуры восстановления деталей и совершенствование существующих процессов с применением групповых методов восстановления деталей, имеющих конструктивное подобие, на механизированных линиях. Предусматривается объединение и единый поток технологических процессии восстановления деталей с общими процессами ремонта агрегатов и машин.
Для обеспечения стабильности технологических процессов и достаточно высокого качества выпускаемой продукции при максимально возможном снижении расхода материальных и денежных средств намечается индустриализация производства за счет дальнейшей концентрации и специализации. Только на крупных предприятиях возможно создание соответствующих технических служб, применение дорогостоящих специальных металлорежущих станков, других технологических средств и измерительных устройств.
В целях организованного внедрения индустриальных методов восстановления деталей ВНПО «Ремдеталь» разработана и издана перспективная схема развития производства по восстановлению деталей. Этой схемой предусматривается создание как специализированных предприятий по восстановлению деталей с программами 1,5; 3,0; 10 млн. руб., так и специализированных цехов при ремонтных заводах и специализированных мастерских с программами от 0,5 до 2,5 млн. руб.
Организация производства восстановления деталей при действующих предприятиях по ремонту сельскохозяйственной техники позволит обеспечить их необходимым ремонтным фондом восстанавливаемых деталей.
Среди большого числа предприятий по восстановлению деталей лишь немногие из них имеют программу свыше 1 млн. руб. Средний объем восстановления пока не достигает уровня, предусмотренного перспективной схемой.
Средний уровень концентрации произодства при восстановлении важнейших деталей также невысокий.
Анализ данных показывает также, что существующие цехи восстановления изношенных деталей (ЦВИД) не имеют необходимого уровня специализации.
Согласно перспективной схеме развития производства по восстановлению деталей, примерно половина объема работы должна выполняться на поточно-механизированных линиях. В связи с этим разработан и внедрен в производство ряд поточно-механизированных линий.
Анализ результатов деятельности предприятий показывает, что с увеличением их концентрации улучшается использование производственных мощностей. Если при объеме производства до 100 тыс. руб. съем продукции с 1 м2 производственной площади гоставляет 219 руб., то при объеме производства 250… 500 тыс. руб. съем достигает 450 руб., а свыше 1000 тыс. руб. — 745 руб.
Все это свидетельствует о необходимости осуществления соответствующей перестройки производства восстановления деталей с планомерным и пропорциональным развитием его отраслей и во и.кшмоувязке с перспективой развития ремонтно-обслуживающей бн:ш сельского хозяйства.
Мастерские хозяйств и станции технического обслуживания ((’/ГО) проводят большие объемы работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту с использованием сборочных единиц и агрегатов, отремонтированных на специализированных ремонтных предприятиях. Они оснащены универсальным оборудованием, но не имеют специализированного высокопроизводительного оборудования для восстановления деталей. Поэтому в мастерских хозяйств и на СТО восстановление сложных и точных деталей нецелесообразно.
Детали, которые требуют для восстановления выполнения сложных операций высокой точности, должны направляться на специализированные ремонтные предприятия.
В связи с этим возникает новая проблема сбора, хранения и транспортирования ремонтного фонда, как одна из важнейших сторон организации этого производства. Сложность проблемы состоит в том, что около 60% ремонтного фонда образуется при , устранении отказов и текущем ремонте машин. Например, по балансирам, опорным каткам и звеньям гусениц тракторов класса 30 кН объемы ремонтного фонда от текущего ремонта составляют соответственно 55, 57 и 69%.
Концентрация и специализация производства восстановления деталей создает определенные трудности их сбора и доставки в ремонт.
Недостатки в организации сбора ремонтного фонда деталей отражаются на загрузке поточных линий восстановления.
На основе изучения опыта можно видеть, что сбор ремонтного фонда деталей следует осуществлять по двум каналам с разработкой и внедрением специальных систем:
- через организации материально-технического снабжения Госкомсельхозтехники СССР от станций технического обслуживания и мастерских общего назначения Госкомсельхозтехники, колхозов и совхозов, а также от организаций других министерств и ведомств с оплатой остаточной стоимости деталей, которая должна определяться соответствующими нормативами по согласованию с Министерством сельского хозяйства СССР;
- путем кооперирования поставки ремонтного фонда деталей крупными специализированными ремонтными предприятиями по хоздоговорам непосредственно предприятиям, занимающимся централизованным восстановлением деталей.