Разработка технологии изготовления вкладышей подшипников судовых дизелей газопламенным напылением

Надежность механизмов и устройств современных судов во многом зависит от долговечности и безотказности многочисленных узлов трения. Чтобы обеспечить высокий уровень этих показателей, необходимо решить комплекс конструктивных, материаловедческих и технологических задач. От того насколько успешно они решены, зависят затраты материалов и труда при изготовлении, эксплуатации и ремонте механического оборудования судов.
При создании и разработке новых технологических процессов особое значение приобретает выбор таких вариантов технических решений, которые позволяют решать производственные задачи и, в то же время, обеспечивали бы достижение максимальных показателей надежности изготовляемых и восстанавливаемых деталей при минимальной их стоимости.
Для удержания коленчатого вала и шатунов используются подшипники скольжения, состоящие из двух вкладышей.
В двигателях внутреннего сгорания подшипники скольжения работают преимущественно в гидродинамическом режиме, при котором поверхности вкладыша и шейки вала разделены масляной пленкой. Масляный слой предотвращает прямой металлический контакт и также способствует более равномерному распределению нагрузки по рабочей поверхность вкладыша.
Материалы вкладыша подшипника скольжения должны обладать высокой усталостной прочностью и износостойкостью. Равномерное прилегание вкладышей по наружной поверхности к отверстию в корпусе и крышке, а также на стыках вкладышей необходимо не только для обеспечения жесткости подшипника, но и для хорошей отдачи тепла от вкладыша к корпусу.

Основными способами изготовления вкладышей подшипников являются следующие: заливка баббитом; газопламенное напыление, плазменное напыление; наплавка.
На сегодняшний день самым актуальным способом нанесения покрытий на поверхности изготавливаемых конструкций является газопламенное напыление.
Применение метода газопламенного напыления и использование порошков на алюминиевой основе позволяет в условиях судоремонтного производства создать специализированные участки по изготовлению и вкладышей подшипников СОД, обеспечивая при этом их высокую надежность.
Цель работы: разработка технологии изготовления вкладышей подшипников судовых дизелей газопламенным напылением.
Задачи:
1. Изучить конструктивные особенности и условия эксплуатации вкладышей.
2. Изучить характеристику материалов для подшипников.
3. Изучить механизм формирования напылённых частиц.
4. Подобрать необходимый материал для напыления.
5. Подобрать необходимое оборудование для изготовления вкладышей подшипников.
6. Составить маршрутную карту процесса
7. Составить технологический процесс изготовления вкладышей.
8. Составить методы контроля качества вкладышей
9. Спроектировать участок для изготовления вкладышей подшипников и произвести расчеты трудоемкости работ цеха; расчет фондов времени работы оборудования и рабочих; оптимизация количества рабочих мест и оборудования; расчет общей площади цеха; расчет годовой потребности цеха в основных и вспомогательных материалах.
10. Составить чертежи вкладышей подшипников, установки для напыления, а также приспособлений для механической обработки и напыления.

Содержание
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ…………..…13
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ4
1.1. Назначение, конструктивные особенности и условия эксплуатации вкладышей подшипников скольжения……14
1.2. Метод газопламенного напыления
1.3. Механизм формирования напыленных частиц при газопламенном напылении
1.4. Характеристика и обоснование выбора материалов подшипников скольжения………………25
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………29
2.1 Схема технологического процесса изготовления вкладышей…..29
2.2 Технология изготовления заготовок под напыление……34
2.3 Приспособления для изготовления вкладышей….35
2.4 Оборудование для изготовления вкладышей подшипнкиов……....37
2.5 Технология изготовления вкладышей...40
2.6 Контроль качества напыленных покрытий вкладышей…….….45
3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ……………….
3.1 Назначение цеха и его роль в общем процессе изготовления конструкции
3.2 Определение расчётной годовой программы цеха
3.3 Основные положения организации производства
3.4 Расчет трудоемкости работы цеха, количества рабочих мест, оборудования и работающих
3.5 Режим работы цеха и фонды времени работы оборудования и рабочих…
3.6 Расчёт и оптимизация количества рабочих мест
3.7 Расчёт и оптимизация количества оборудования
3.8 Расчет числа рабочих
3.9 Расчёт общей площади цеха, выбор размеров и числа пролётов цеха
3.10 Административно-конторские и бытовые помещения
3.11 Расчёт годовой потребности цеха в материалах….
3.12 Расчёт годовой потребности в трубах….
3.13 Расчёт годовой потребности в горючих и сжатых газах……
3.14 Расчёт годовой потребности в электроэнергии…..
4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА……....
4.1 Техника безопасности и требования охраны труда при работе на токарном станке
4.2 Техника безопасности и требования охраны труда при работе на консольно-фрезерном станке
4.3 Техника безопасности и требования охраны труда при газопламенной обработке металлов
4.4 Требования безопасности при работе с дробеструйной камерой
4.5 Техника безопасности при обезжиривании металлических поверхностей органическими растворителями
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………….65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Цель работы: разработка технологии изготовления вкладышей подшипников судовых дизелей газопламенным напылением.
Задачи:
1. Изучить конструктивные особенности и условия эксплуатации вкладышей.
2. Изучить характеристику материалов для подшипников.
3. Изучить механизм формирования напылённых частиц.
4. Подобрать необходимый материал для напыления.
5. Подобрать необходимое оборудование для изготовления вкладышей подшипников.
6. Составить маршрутную карту процесса
7. Составить технологический процесс изготовления вкладышей.
8. Составить методы контроля качества вкладышей
9. Спроектировать участок для изготовления вкладышей подшипников и произвести расчеты трудоемкости работ цеха; расчет фондов времени работы оборудования и рабочих; оптимизация количества рабочих мест и оборудования; расчет общей площади цеха; расчет годовой потребности цеха в основных и вспомогательных материалах.

АННОТАЦИЯ

Тема выпускной квалификационной работы:
«Разработка технологии изготовления вкладышей подшипников судовых дизелей газопламенным напылением».

Объём выпускной квалификационной работы составляет:
74 страницы, 9 рисунков, 10 таблиц, 3 приложения, 4 части, 35 использованных источников, четыре чертежа А1, два чертежа А3

Ключевые слова:
Газопламенное напыление, вкладыши подшипников, напылённые частицы, дробеструйная обработка, антифрикционный слой, триботехнические свойства

Основной текст аннотации отражающий:
 Объект исследования или разработки;
 Цель работы;
 Метод или методологию проведения работы;
 Результаты работы;
 Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики;
 Степень внедрения;
 Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов;
 Область применения;
 Экономическая эффективность или значимость работы;
 Прогнозные предположения о развитии объекта исследования.

1. Технические характеристики промышленного оборудования [Электронный ресурс] // Технические характеристики токарно-винторезный универсальный 1К62. – 2019. – Режим доступа: https://mashinform.ru/tokarnye-stanki/16/1k62.shtml
2. Вкладыши подшипников. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://lva73.ru/vkladishi-kolenval/2-uncategorised/19-technologia-izgotovlenia-vkladishey
3. Воздушные компрессоры [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://reklab.ru/catalog/dopolnitelnoe-oborudovanie/compressori-vozduh/
4. Горелка для газопламенного напыления порошковых сплавов CASTODYN DS 8000 [Электронный ресурс] // Castolin: сетевой журн. – 2017.– Режим доступа: https://www.castolin.com/sites/default/files/product/downloads//CastoDyn_DS_8000.pdf
5. Инструкция по охране труда при работе на фрезерных станках [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://инструкция-по-охране-труда.рф.html.
6. Металлические порошки [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ssnab74.ru/content/15
7. Оборудование для газопламенного напыления [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://postacha.ua/oborudovanie-dlya-gazoplamennogo-napyileniya/tena-usao-1300.html.
8. Общие требования охраны труда при работе на токарном станке [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/148707/
9. Основные положения организации производства [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.cfin.ru/management/manufact/prod_types.shtml.
10. Техника безопасности при обращении с оборудованием и аппаратурой [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/gazovaa_svarka/texnika_bezopasnosti_pri_gazovoi_svarke
11. Техника безопасности при работе на токарном станке [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.bibliotekar.ru/tokar/7.htm
12. Технические характеристики промышленного оборудования [Электронный ресурс] Характеристики станка 6Н81Г. – Режим доступа: https://mashinform.ru/frezernye-stanki/68/6n81g.shtml
13. Газиев, Р.Р. Ремонт подшипников скольжения компрессоров с применением газопламенного напыления [Текст] / Н. М. Захаров, А.Ф.Бабенко, А.Г Чурагулова / ф-л Уфим. Гос. Неф. Тех. Ун-та в – Салават, 2012. – С. 236-247.
14. ГОСТ 11964-81. Дробь чугунная и стальная техническая. Общие технические условия [Текст]. – Введ. 1983-01-01. – М.: ИПК Изд-во стандартов, 2005. – 11с.: ил.
15. ГОСТ 12.3.036-84. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Газопламенная обработка металлов. Требования безопасности (с Изменением N 1) [Текст]. – Введ. 1986-01–01. – М.: – ИПК Изд-во стандартов, 2001. – 7с.: ил.
16. ГОСТ 12.4.010-75. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3) [Текст]. – Взамен ГОСТ 5514-64; введ. 1976-01-01. – М.: – Стандартинформ 2006. – ИПК Изд-во стандартов, 1975. – 7с.: ил.
17. ГОСТ 12.4.137-84. Обувь специальная кожаная для защиты от нефти, нефтепродуктов, кислот, щелочей, нетоксичной и взрывоопасной пыли. Технические условия [Текст]. – Введ. 1985-01-07. – М.: – ИПК Изд-во стандартов, 2002. – 12 с.: ил.
18. ГОСТ 14113-78. Сплавы алюминиевые антифрикционные. Марки [Текст]. – Введ. 1980-01-01. – М.: – ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 4 c.: ил.
19. ГОСТ 27575-87. Костюмы мужские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия [Текст]. – Введ
20. ГОСТ 28302-89. Покрытия газотермические защитные из цинка и алюминия металлических конструкций.
21. ГОСТ 28844-90. Покрытия газотермические упрочняющие и восстанавливающие. Общие требования [Текст]: – Введ. 1992-01-01. – М.: – ИПК Из-во стандартов, 2005. – 11 с. ил.
22. ГОСТ 3647-80. Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля [Текст]: – Введ. 1982-01-01. – М.: – ИПК Из-во стандартов, 2004. – 19 с.: ил.
23. ГОСТ 5457-75. Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия [Текст]: – Введ. 1977-01-01. – М.: – ИПК Из-во стандартов, 2003. – 12 с.: ил.
24. ГОСТ 9013-59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу [Текст]: – Введ. 1969-01-01. – М.: – ИПК Из-во стандартов, 2001. – 10 с.: ил.
25. ГОСТ Р 12.4.207-99. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Каски защитные. Общие технические требования. Методы испытаний [Текст]. – Введ. 2002-07-01. – М: – Госстандарт России. – ИПК Изд-во стандартов, 2003. – 16 с.: ил.
26. ГОСТ 12.4.309.2-2016. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты глаз. Методы испытаний оптических и неоптических параметров [Текст]: – Введ. 2018-01-01. – М.: Стандартинформ 2016. – 71 с.: ил.
27. ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления [Текст]: – Введ. 2004-07-01. – М.: – ИПК Изд-во стандартов, 2004. – Стандартинформ, 2010. – 50 с.: ил.
28. Коган, Б. И. Проектирование сборочно-сварочных цехов. учебное пособие [Текст]: – Кемерово: ГУ кузбасский государственный технический университет, 2005. – 68 с.
29. Лобанов, М. Л. Защитные покрытия [Текст]: учеб. пособие / М. Л. Лобанов, Н. И. Кардонина, Н. Г. Россина, А. С. Юровских. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 200 с. – ISBN 978-5-7996-1101-9.
30. Коробов, Ю. С. Анализ свойств газотермических покрытий [Текст]: учеб. пособие: в 2 ч. / В. И. Панов, Н.М. Разиков. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. – Ч. 1: Основные методы и материалы газотермического напыления. – 80 с. – ISBN 978-5-7996-1965-7.
31. Красовский, А.И. Основы проектирования сварочных цехов: Учебник для вузов по специальности «Оборудование и технология сварочного производства» [Текст]: – 4-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1980. – 319 с., ил.
32. Меграбов, Г.А. Технология и организация судоремонта [Текст]: – М.: Изд-во «Транспорт», 1969 г. – 360 с.
33. Рохлин, А.Г. Технология производства судовых дизелей [Текст]: – Издательство «Судостроение», Ленинград 1968 г. – 345 с.
34. Леонтьев, Л. Б. Подшипники коленчатых валов судовых дизелей [Текст]: Учеб. пособие для специальностей «Эксплуатация энергет. установок «Судовое оборудование» / Л. Б. Леонтьев, А. Д. Юзов; – М-во трансп. России. Дальневост. мор. гос. акад. им. адмирала Г.И. Невельского. – Владивосток: ДВГМА, 2000. – 173 с.: ил., табл.; 21 см. – ISBN 5-8343-0035-9.
35. Казанцев, И.А. Проектирование цехов и участков сварочного производства [Текст]: С. Н. Чугунов, А. О. Кривенков / – Пенза: Пензенский государственный ун-т, 2012. – 49 с.
36. ОСТ 22-1261-78. Система проектной документации. Условные изображения и обозначения на чертежах технологических планов – Введ. 1980-01-01. – 38 с.
37. Техника безопасности при обезжиривании металлических поверхностей органическими растворителями – Режим доступа: https://businessforecast.by/partners/646/instrukcija-po-ohrane-truda-pri-vypoln-17/
38. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия [Текст]: – Введ. 1991-01-01. – М.: Стандартинформ, 2010. – 29 с.: ил.
39. Леонтьев Л.Б. Лабораторный практикум: методические указания по проведению лабораторных работ и практических занятий по дисциплине «Оптимизация технологических процессов» по направлениям подготовки 150700.68 «Машиностроение», 150202.65 «Оборудование и технология сварочного производства»
40. Дробеструйная камера [Электронный ресурс] – Режим доступа https://postacha.ua/oborudovanie-dlya-gazoplamennogo-napyileniya/tena-usao-1300.html
41. Горелка для газопламенного напыления порошковых сплавов CASTODYN DS 8000 [Электронный ресурс] https://www.castolin.com/ru-RU/product/castodyn-ds-8000-kits
42. ГОСТ 5583-78. Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия [Текст]: – Введ. 1980-01-01. – М.: Стандартинформ, 2005. – 15 с.: ил.