WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РЕМОНТА ГАЗОТУРБИННЫХ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Стандарт ГОСТ 21623-76 устанавливает термины и определения понятий в области показателей для оценки ремонтопригодности изделий всех отраслей промышленности, являющихся объектами технического обслуживания и ремонта.

В стандарте помимо терминов и определений представлены зависимости для определения показателей.

Помимо стандартов регламентирующих ремонт существует ряд стандартов по ресурсосбережению. К таким стандартам относятся ГОСТ 30116-95, ГОСТ 30167-95, ГОСТ 30772-2001, ГОСТ 30774-2001, ГОСТ Р 52107-2003, ГОСТ Р 52106-2003, ГОСТ 30773-2001.

Целью стандартизации в области ресурсосбережения является создание достаточной для проведения государственной технической политики, направленной на снижение ресурсоемкости получаемого дохода без ухудшения условий экономического развития страны при безусловном обеспечении высоких потребительских свойств продукции.

Объектами стандартизации требований ресурсосбережения являются все виды деятельности, связанные с добычей, переработкой, транспортированием, хранением, распределением, потреблением объектами материальных ресурсов, с утилизацией техногенных отходов, сбросов и выбросов (биосферозагрязнителей) на стадии избавления от них при ликвидации объектов.

подразделяют на три группы:

- к первой группе относят требования ресурсосбережения, определяющие совершенство процессов, продукции, работ и услуг, например по составу и количеству использованных материалов, массе, габаритам, объему изделия и т.д.

технологичности), определяющие возможность достижения оптимальных затрат ресурсов при изготовлении, ремонте и утилизации продукции, а также экологической безопасности.

- к третьей группе относят требования ресурсоэкономичности изделия, определяющие возможность достижения оптимальных затрат ресурсов при эксплуатации, ремонте и утилизации, а также при выполнении работ и оказании услуг.

номенклатуру показателей, определяющих рациональное использование и экономическое расходование материальных и энергетических ресурсов, термины и определения основных понятий, необходимых для регулирования, организации, проведения работ, а также нормативно-методического обеспечения. В стандартах приведены рекомендации по определению основных показателей ресурсосбережения, которые используют при потреблении материальных, энергетических ресурсов на стадиях жизненного цикла изделий.

В стандартах также изложены задачи ресурсосбережения. Основными задачами

ресурсосбережения являются:

- сбережение топлива и энергии (в том числе электрической энергии и тепловой, включая энергию пара, воды, сжатого воздуха, кислорода);

- рациональное использование и экономия материальных ресурсов;

- максимальное сохранение природных ресурсов;

- совершенствование систем управления качеством производства продукции, ее реализации и потребления, оказания услуг.

В рамках обеспечения работ по стандартизации в Российской Федерации ежегодно создается программа разработки национальных стандартов. При этом разработка национальных стандартов проводится с целью реализации принципа гармонизации технических требований со стандартами, что позволит выпускать энергоэффективную продукцию, конкурентоспособную на внутреннем и внешнем рынках. Предприятия-изготовители должны принимать активное участие в работах по стандартизации и создавать необходимую инновационную среду.

1.6. Выводы по главе Несмотря на существующий прогресс в области производства, отказаться от восстановительного ремонта невозможно. Любой произведенный двигатель имеет свой ресурс, который возможно увеличить, используя методы ремонта. Даже прогресс в области производства может только уменьшить такой вид дефекта как износ, но избавиться от него полностью невозможно.

Для выполнения ремонта необходимо применять прогрессивные методы, которые повышают качество ремонта, а, следовательно, надежность и долговечность двигателей. Для этого также необходимо использовать опыт иностранных фирм, которые тоже занимаются ремонтом, а также фирм, которые разрабатывают технологии ремонта.

Проведенный анализ эксплуатационных дефектов деталей и проводимого ремонта позволяет сделать следующие выводы:

При ремонте преимущественно применяются «старые» технологии, которые хоть и позволяют восстановить работоспособность изделия, но не удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к ремонтному производству.

Вопрос о применении современных технологий при выполнении ремонта изучен недостаточно.

технологических процессов при выполнении ремонта.

Недостаточно изучен вопрос по экономии ресурсов при выполнении ремонта, а существующие возможности экономии ресурсов при ремонте используются мало.

Недостаточно изучен вопрос по конструктивным особенностям деталей и дефектам, возникающим в них, а также влиянии различных методов ремонта на их надежность.

Отсутствует методика выбора технологии, позволяющая выбирать метод, обеспечивающий качество ремонта совместно с экономией различных видов ресурсов (ресурсосбережением).

На основании сделанных выводов формулируются цель и задачи исследования.

Цель исследования: разработка теоретических и практических положений по применению ресурсосберегающих технологий с учетом технологичности ремонтируемых деталей и себестоимости ремонта, а также определению путей рационального использования технологий при ремонте.

Задачи исследования:

анализ конструктивных особенностей деталей, подвергающихся ремонту и дефектов их при поступлении в ремонт;

ресурсосбережения;

анализ возможности разработки групповых технологических процессов ремонта деталей с учетом их технологичности;

поиск возможных путей экономии ресурсов;

разработка алгоритма выбора технологий ремонта;

разработка методики применения ресурсосберегающих технологий.

Глава 2. Теоретическое обоснование целесообразности применения ресурсосберегающих технологий в ремонтном производстве Как уже отмечалось, ресурсосберегающие технологии это не особый вид технологий, которые направлены на снижение затрат всех видов ресурсов, это, прежде всего, разумное и грамотное использование существующих технологий.

Для этого необходимо определить случаи, в которых целесообразно применять те или иные технологии. Поэтому необходимо теоретическое обоснование возможностей применения ресурсосберегающих технологий в конкретных типах ремонтных производств.

технологичности. Ремонтная технологичность детали это широкое понятие, которое включает в себя показатели:

- трудоемкость при ремонте;

- энергоемкость, характеризуемая количеством затраченных топливноэнергетических ресурсов;

- себестоимость, отражающая количество затрат труда, материалов и энергетических ресурсов.

2.1 Виды деталей ГТД, подлежащих ремонту. Возможные дефекты поверхностей деталей Для выполнения анализа целесообразно разделить детали на группы, по каждой из которых выполнить отдельный анализ. Из всех деталей газотурбинных двигателей легко выделить разные группы: диски, лопатки, валы, корпусные детали, кронштейны и другие. В данной работе выбраны детали типа диск, которые необходимо разделить на отдельные виды, выполнить анализ и разработать алгоритм выбора технологии ремонта. Обоснование выбора дисков приведено в главе 1.

В авиационных двигателях роторы состоят из деталей типа диск, вал, лопатка и других. В двигателях Д-30КУ/КП роторы всех узлов имеют диски, отличающиеся конструкцией и материалами. В этих двигателях сразу можно выделить несколько видов деталей типа диск: диски и задний вал компрессора низкого давления, диски компрессора высокого давления, диски турбины низкого давления, дефлекторы турбины; диски турбины высокого давления.

Для выполнения анализа возможностей технологических процессов, необходимо выявить какие дефекты возникают при эксплуатации данных деталей, и как восстанавливается работоспособность деталей каждой из групп. При рассмотрении выделим из общих групп другие, более конкретные виды деталей типа диск.

Начнем рассмотрение с компрессора низкого давления. Первоначально в этом узле была выявлена одна общая группа деталей, однако эти детали имеют отличия, которые позволяют разделить их на отдельные группы. Эти отличия заключаются в разных конструкциях деталей, материале и служебном назначении.

Отличия для этих деталей сказываются и на их дефектах.

Первый вид это диск первой ступени компрессора низкого давления (Рисунок 2.1).

Каждая деталь испытывает свои отличительные нагрузки и работает в своих исключительных условиях. Отличительными особенностями работы данного диска является несколько моментов. Первое это то, что данный диск, по сравнению с другими дисками двигателя, находится первым на входе в двигатель и первым воспринимает нагрузки не только газового потока попадающего в двигатель, но и инородных предметов попадающих в двигатель. Нагрузки от газового потока и инородных предметов передаются через лопатки на диск.

Подобного рода нагрузки не являются основными, по причине того, что действие газового потока на входе в двигатель меньше, чем в турбине двигателя, а попадание постороннего предмета в двигатель, массой которого пренебречь Рисунок 2.1 – Диск первой давления имеют большие размеры и ступени компрессора низкого большую массу по сравнению с должен обладать высокой прочностью и надежностью.

Второй вид деталей это диски второй и третьей ступени компрессора низкого давления (Рисунок 2.2).

Данные диски имеют одинаковую конструкцию, которая отличает их от всех остальных дисков двигателя. Лопатки к дискам крепятся шарнирно, такое крепление позволяет им самоустанавливаться в процессе работы двигателя. Это крепление приводит к появлению дефектов. Из-за колебаний поверхности лопаток и дисков соприкасаются, в результате происходит удаление материала с соприкасающихся поверхностей.

Рассмотрим дефекты каждой из групп деталей.

На титановом диске первой ступени компрессора низкого давления дефекты проявлялись в виде трещин в области замка «ласточкин хвост» от действия окружных сил в ободной части диска. Причиной этих растрескиваний явилось малоцикловая усталость от воздействия центробежных нагрузок при изменении оборотов двигателя, что имеет место в результате изменения режимов работы двигателя в эксплуатации. Малоцикловая усталость проявляется как в деталях, нагружаемых циклически при постоянной температуре, так и при одновременном циклическом изменении нагрузки и температуры.

Рисунок 2.2 – Диски второй и третьей ступеней компрессора низкого Механизм усталости металлов является сложным процессом накопления под действием переменных напряжений необратимых изменений, приводящих к разрушению материала. В металлах и сплавах в исходном состоянии имеются случайные нарушения однородности кристаллической решетки. Вследствие этого в материале наблюдается локальная концентрация внутренних напряжений, способствующих при приложении внешней нагрузки перемещению точечных и линейных микродефектов решетки вдоль плоскостей скольжения. На самых ранних стадиях признаки усталостного и статического разрушений не имеют принципиальных различий.

Как правило, усталостные разрушения начинаются с поверхности детали.

Одним из воздействий, влияющих на поверхностный слой, является фреттинг.

Источником фреттинга являются относительные возвратные микроперемещения в зонах контакта сопряженных деталей. Фреттингу подвержены участки прессовой посадки валов, шлицевые соединения, замковые соединения лопаток компрессоров и турбин и другие. Типичным признаком процесса фреттинга является образование углублений или усталостных микротрещин, которые обычно являются очагами последующих усталостных разрушений.

Свидетельством наличия явлений фреттинга в пазах диска компрессора низкого давления является наличие следов серебра на боковых поверхностях.

Серебро наносится на боковые поверхности замка лопаток с целью уменьшения явлений фреттинг износа. Несмотря на использование материалов для снижения износа, исключить его полностью не удается.

Следствием процесса фреттинга является снижение сопротивления усталости деталей. В ослабленном фреттинг коррозией слое постепенно накапливаются усталостные напряжения, такой слой больше не может выполнять свои функции при тех же условиях нагружения и геометрических параметрах детали (концентраторы напряжений). Но изменение одного из условий позволяет увеличить ресурс детали.

Для увеличения ресурса дисков необходимо удалить ослабленный слой. Для этого применяется перепротягивание пазов, при этом помимо удаления ослабленного слоя происходит изменение концентратора напряжения. Таким образом, вероятность зарождения усталостных трещин в дисках, ресурс которых уже исчерпан, минимальна.

На дисках второй и третьей ступени шарнирное крепление приводит к появлению дефектов, а именно: из-за колебаний поверхности лопаток и дисков соприкасаются, в результате происходит удаление материала с соприкасающихся поверхностей. Поверхности реборд диска допускают подобный износ с зачисткой изношенного участка. При превышении износа величины 3 мм восстанавливают поверхности реборд методом наплавки.

Самым распространенным дефектом полотна дисков компрессора низкого давления является эрозионное повреждение. Это повреждение вызвано воздействие твердых частиц на поверхность детали. При эксплуатации двигателя в него попадает пыль и песок с взлетно-посадочной полосы. Твердые частицы, содержащиеся в пыли и песке попадая на поверхность детали, вызывают разрушение в результате местной пластической деформации, микроцарапин, микрорезания. Исключить попадание абразивной среды невозможно, эрозионное повреждение деталей зависит от условий эксплуатации. Большее абразивное изнашивание наблюдается на деталях двигателей эксплуатирующихся в африканских странах, так как там большое количество песка на взлетнопосадочной полосе.

На двигателях Д-30КУ/КП эрозионному воздействию подвергаются полотна дисков компрессора низкого давления, на них наблюдаются риски и царапины.

Устраняются эти дефекты полированием вручную без удаления основного слоя материала.

Диски компрессора низкого давления соединяются между собой с помощью торцевых шлицов, выполненных на торцевых поверхностях барабанных участков дисков и вала. Конструкция ротора компрессора устроена так, что при его вращении диски поджимаются друг к другу, это обусловлено «тарельчатой»

конструкцией заднего вала. За счет центробежных сил задний вал поджимает диски, что вызывает микроперемещения. Как отмечалось выше, микроперемешения приводят к износу контактирующих поверхностей. Такой износ могут вызвать и другие факторы, среди которых зазоры в соединениях, которые обусловлены точностью изготовления детали и качеством сборки. Износ вызывает надиры на поверхности контакта шлиц. Эти надиры устраняются зачисткой вручную.

Третью группу деталей составляют диски компрессора высокого давления (Рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Диски компрессора высокого давления Данные диски хоть и имеют разные размеры, но принципиальных отличий в конструкции нет. Пазы в ободе дисков выполнены по типу «ласточкиного хвоста», ступицы дисков имеют шлицы для передачи крутящего момента.

В дисках компрессора высокого давления наблюдаются дефекты аналогичные дефектам диска первой ступени компрессора низкого давления, но уже в другой области диска, на шлицах ступицы. Здесь также применяется перепротягивание, удаляется ослабленный слой и изменяется концентратор напряжения.

Работа газотурбинного двигателя сопровождается вибрацией, неизбежной для машин с быстровращающимися роторами. Повышенная вибрация может привести к выходу из строя двигателя вследствие поломки валов, опор, элементов подвески, агрегатов. Причиной вибраций двигателей обычно оказываются колебания роторов, которые вызываются неуравновешенной массой, для уравновешивания ротора необходимо балансировать ротор. Но даже при тщательной балансировке ротора на этапах производства и ремонта совсем исключить вибрации невозможно, так как вибрации зависят от износа деталей, и, следовательно, от зазора в соединении.

Ротор компрессора высокого давления двигателя Д-30КУ/КП выполнен по дисковому типу, диски устанавливаются на вал по шлицам с использованием промежуточных колец и стягиваются гайками, которые фиксируются от самопроизвольного раскручивания штифтами. За счет конструкции ротора диски жестко фиксируются на валу, как от осевых перемещений, так и от проскальзывания относительно вала. Но, несмотря, на жесткую фиксацию, небольшие перемещения имеют место. Как уже отмечалось, малые перемещения вызывают фреттинг-износ, под действием высоких удельных нагрузок в поверхностных слоях контактирующих участков протекает пластическая деформация. Постепенно под действием нагрузок в соединениях появляются зазоры, которые хоть и нельзя назвать опасными, но они всё же вызывают повышение вибраций при работе изделия.

При разборке ротора зазоры в соединениях оценивают визуально. Для оценки ротор устанавливают вертикально и смотрят, при каких условиях снимаются диски. Рассматривают 3 варианта: диски снимаются под действием использованием специальных приспособлений. По такой оценке принимают решение о том, какой слой серебра наносить на поверхность шлиц диска. Для ослабленных соединений следует назначать увеличенный слой серебра, слой серебра для дисков компрессора составляет 0,003…0,012 мм. Увеличенный слой серебра позволяет восстановить посадки в соединениях и уменьшить вибрации при работе двигателя.

эксплуатируются, уже не один раз прошли ремонт. При каждом ремонте выполняется разборка двигателя и узлов, по окончании ремонта производится сборка узлов и двигателя. При сборке резьбовые соединения фиксируются, при запрессовывается штифт. По такому принципу собирается ротор компрессора высокого давления. После установки на вал диски с двух сторон стягиваются гайками, в которых сверлится отверстие, которое проходит в ступицу диска. В паре участвующей в соединении (диск и стяжная гайка) после нескольких ремонтов появляется ряд отверстий, которые ослабляют диск. Допускается шесть таких отверстий, после чего, для исключения отверстий, выполняют срезку переднего ряда шлиц у диска первой ступени и заднего ряда у диска одиннадцатой ступени. Теперь приходится фиксировать соединение другим способом. Изготавливается специальная втулка, которая имеет шлицы в отверстии. Такую втулку устанавливают в полученное отверстие в диске, устанавливается стяжная гайка и отверстие сверлится в гайке и втулке. Таким образом, отверстия ослабляющие ступицу диска исключаются и ослабленный, до этого диск с отверстиями не требует замены.

Турбина относится к узлам двигателя, работающим в тяжелых условиях.

Турбина расположена за камерой сгорания, поэтому продукты горения оседают на поверхности деталей, также на детали воздействуют высокие температуры.

Турбина, как самый теплонапряженный узел двигателя, является и наиболее частым источником неисправностей, приводящим к отправке в ремонт и ограничивающим ресурс.

Диски турбин подвержены действию центробежных сил и температурных напряжений, однако наибольшую опасность представляют напряжения от центробежных сил собственно диска и рабочих лопаток. Диски турбины в отличие от компрессорных работают в более тяжелых условиях. На них действуют большие нагрузки со стороны газового потока, такие как осевые силы и высокая температура.

От воздействия высоких температур диски защищаются дефлекторами и системой охлаждения. Однако нагретый газовый поток оказывает воздействие на некоторые поверхности диска и, в особенности, на поверхности образующие проточную часть. На поверхностях образуются нагары от действия нагретого газового потока. Для устранения таких дефектов применяются разные методы, химические или механические. Для очистки от нагара применяют травление деталей, травят с помощью специальных растворов кислот, которые удаляют дефектный слой. В случае, когда нагар травлением не устраняется полностью, применяют механическую обработку, абразивными материалами удаляют поверхностный слой до удаления дефектов.

Сейчас предлагаются и внедряются новые методы, которые позволяют очистить поверхность детали. На НПО «Сатурн» для очистки применяют электрохимическую обработку. Это процесс удаления нагара или продуктов коррозии с металлической поверхности.

Четвертая группа деталей - диски турбины высокого давления (Рисунок 2.4).

Установка лопаток в дисках турбины осуществляется в замке «ёлочного»

типа. При эксплуатации на поверхностях замка наблюдаются дефекты в виде выкрашивания. Это происходит под действием центробежных сил и масс лопаток.

поверхностей в результате «покачивания» и микро перемещений происходит вырыв материала. Такой дефект имеет большую величину выкрашивания на диски первой ступени турбины по сравнению с другими дисками. Это обусловлено тем, что на лопатках первой ступени отсутствуют бандажные полки, эти лопатки «покачиваются» сильнее, так как их фиксация не такая жесткая, как другие лопатки, которые имеют бандажные полки. Выкрашивание устраняется высоко-скоростной фортуной, этот метод применяется только на НПО «Сатурн».

Для улучшения фиксации и повышения контакта поверхностей замка лопатки и диска применяется притирка рабочих поверхностей «ёлочного» паза.

Как уже отмечалось, детали двигателя Д-30КУ/КП уже исчерпали свой ресурс и проводимый ремонт на данный момент проводится не столько с целью удаления эксплуатационных дефектов, сколько для уменьшения влияния концентраторов напряжений. Для этого проводится доработка отверстий и радиусов у воздушных отверстий дисков первой, второй ступени.

У дисков турбин, как и у дисков компрессоров, в процессе эксплуатации происходит износ контактирующих поверхностей. Это приводит к ослаблению посадок, что может привести к разрушению соединений. Для того чтобы избежать этого производится восстановление посадки диск-дефлектор по пушечному замку. Для улучшения посадки, её выполняют по двойному натягу.

Посадки восстанавливать необходимо и в других соединениях. Для восстановления посадки дисков под валы применяют хромирование. Это позволит не только восстановить посадки, но и увеличить износостойкость соединения.

Пятая группа деталей – диски турбины низкого давления (Рисунок 2.5).

Данные детали абсолютно идентичны, при изготовлении их используются групповые технологии. Ремонт этих деталей так же выполняется по групповым технологиям.

восстановление структуры и свойств, длительно эксплуатируемого металла в процессе полной фазовой перекристализации, до уровня, соответствующего исходному состоянию металла. Применительно к деталям турбин из жаропрочных сталей восстановительная термическая обработка представляет собой режим термической обработки с полной фазовой перекристаллизацией – нормализацию с последующим отпуском. В результате такой термической обработки в металле удаётся устранить повреждения кристаллической решетки. Одновременно осуществляется перевод легирующих элементов из карбидов обратно в твёрдый раствор исчерпавших свой ресурс, наиболее технически и экономически обоснованным является реализация восстановительной термической обработки.

Помимо восстановительно-термической обработки для устранения напряжений в материале детали в самых напряженных местах, применяется перепротягивание пазов под лопатки. При перепротягивании удаляется обедненный слой на дне паза. Этот слой в процессе эксплуатации претерпевает изменения, не может выполнять свои функции и при дальнейшей эксплуатации может привести к разрушению детали.

Занесем выделенные группы деталей типа диск в таблицу 2.1.

Диск первой ступени компрессо ра низкого давления компрессо давления - обедненный слой в углах - удаление обедненного слоя в углах Диски износ поверхностей путем нанесения увеличенного слоя компрессора высокого в ступицах дисков 1 и 11 - отверстия в ступицах устраняются давления высокого центрального отверстия; выполняют с двойным натягом;

давления накопленные в результате восстановления посадки под вал;

действия механических и - для устранения напряжений в дисках результате действия - для устранения напряжений в дисках механических и термических применяют восстановительную турбины низкого давления технологических процессов их ремонта с позиции технологичности ремонтируемых деталей Ремонтная технологичность - свойство конструкции изделия и его приспособленность к ремонтным работам, осуществляемым, с целью восстановления утраченной работоспособности при обеспечении заданного ресурса, оптимальных затрат труда, материалов, времени и средств.

ресурсосберегающих показателей качества, характеризуют его свойства, определяющие приспособленность конструкции к достижению оптимальных затрат производстве, эксплуатации и ремонте для заданных значений показателей качества продукции, объёма её выпуска и условий выполнения работ.

Технологичность это одна из важнейших характеристик изделия не только при производстве изделия, но и при эксплуатации и ремонте. Она определяет собой такие качества деталей и технологий, которые обеспечивают возможность ремонта объекта в данных конкретных условиях с наименьшими затратами времени, труда и материалов при использовании наиболее прогрессивных, экономически оправданных методов обработки и сборки.

Как правило, анализ на технологичность изделия выполняется на этапе проектирования с целью конструирования оптимальной конструкции для производства изделия с наименьшими затратами, а также для обеспечения надежности при эксплуатации и ремонтопригодности. Также необходимо производить анализ на технологичность при ремонте детали. Это позволит подобрать рациональные технологии для ремонта.

Оценку деталей на технологичность производят по показателям, которые делят на две основные группы: качественные и количественные. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта и допускается как предварительная. Она включает в себя анализ материала детали, обрабатываемость, стоимость, возможность устранения дефектов.

В процессе ремонта самое главное, что должно выполняться это восстановление рабочих характеристик.

Под восстанавливаемостью, согласно ГОСТ 2:3660-79, понимают свойство деталей и сборочных единиц, выработавших установленный ресурс, выражающееся в возможности придания им номинальных или ремонтных размеров и прочих исходных или близких к ним показателей качества. Для характеристики ремонтопригодности машин существует более узкие определения проявлений свойств конструкции: контролепригодность, доступность, легкосъёмностъ, взаимозаменяемость, преемственность оборудования.

Ремонтная технологичность это не только свойство, характеризующее приспособленность к ремонтным работам, это также свойство, позволяющее детали подвергаться восстановительным работам без ущерба для её служебного назначения.

Если рассматривать технологический процесс, то здесь ремонтная технологичность заключается в способности технологического процесса не просто удалить дефект или восстановить деталь, но и обеспечить её дальнейшую работоспособность.

Для анализа возможностей известных технологических процессов их ремонта с позиции технологичности ремонтируемых деталей необходимо выделить характеристики, по которым будем выполнять оценку.

Ремонтная технологичность детали это не только её геометрические свойства и конструктивные особенности, это понятие более широкое, включающее и другие характеристики. С точки зрения технологичности ремонтные технологии должны обеспечивать эксплуатационные свойства с наименьшими затратами на ремонт.

Самое основное, что должно выполняться при ремонте это восстановление рабочих характеристик деталей. Как правило, при ремонте деталей затрагивается только поверхностный слой, поэтому после ремонта он должен иметь то же качество, что и поверхностный слой новой детали. Это одно из свойств, по которому будем оценивать ремонтную технологичность.

При ремонте происходит разборка соединений детали, при этом, как правило, ремонтируются контактирующие поверхности. После ремонта необходимо обеспечить требуемые посадки в соединениях. Часто при ремонте это выполняется восстановлением поверхностей одной из деталей. В некоторых случаях применяются дополнительные ремонтные детали, которые помогают восстановить соединение. Способность деталей обеспечивать требуемые посадки в соединениях после ремонта – еще одно свойство, для оценки ремонтной технологичности.

Помимо перечисленных характеристик, на ремонтную технологичность оказывают влияние и свойства технологичности при производстве. К ним можно отнести сложную форма детали, точность размеров детали от 6-го квалитета и выше, шероховатость поверхности Ra менее 0,8 мкм, применение специальной оснастки и инструмента. Однако в случае ремонтной технологичности их следует оценивать немного с другой стороны, а именно не приведет ли обеспечение одной из характеристик к нарушению другой. Так, например, при эксплуатации происходит изменение шероховатости некоторых поверхностей из-за царапин, рисок или износа. Восстановление шероховатости требует удаления поверхностного слоя, поэтому при восстановлении необходимо оценить, не приведет ли это к выходу размеров за пределы допуска. Поэтому необходимо прийти к решению, удалить дефект или есть возможность оставить его без ущерба рабочим характеристикам детали.

Энергоемкость это тоже показатель технологичности при ремонте. Это величина потребления энергии или топлива на основные и вспомогательные технологические процессы изготовления продукции, выполнение работ, оказание услуг на базе заданной технологической системы. По этому показателю также можно определить, какую из выбираемых технологий лучше использовать.

При качественной оценке технологичности ремонтируемых деталей следует уделить внимание возможности использования групповых технологий. При ремонте авиационных двигателей применение групповых технологических процессов возможно только к деталям, работающим в одинаковых условиях и имеющим одинаковые дефекты. Использование таких технологий при ремонте изучаемых деталей типа диск имеет свои трудности. Эти трудности обусловлены различными условиями эксплуатации, которые вызывают разные дефекты и порой требуют применения разных технологий. Однако, согласно назначения группового технологического процесса (предназначен для совместного ремонта групп изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками) их можно применять и в ремонте. Необходимо объединить детали в группы, а затем выделить комплексную деталь, которая будет иметь все поверхности и дефекты, встречающиеся у всех деталей группы. Для комплексной детали разрабатывается технологический процесс, который будет также использоваться для других деталей без значительных отклонений от общей схемы. Применяя технологический процесс, для ремонта отдельных деталей из него могут исключаться некоторые операции, а также использоваться не весь перечень инструмента, в некоторых случаях возможна замена инструмента другим.

Сложная форма детали характеризует не только производственную технологичность с точки зрения возможности получения необходимой геометрии детали, также сложная форма детали характеризует ремонтную технологичность.

При выполнении ремонта необходимо учитывать доступность поверхностей, которые требуют ремонта. При этом необходимо учитывать, что некоторые поверхности изнашиваются, подвергаются коррозии и в некоторых случаях приходится решать вопросы о возможности восстановления этих поверхностей.

При анализе конструкции детали при ремонте необходимо рассматривать не общую геометрию детали, а геометрию отдельных поверхностей, характеристики которых требуется восстановить.

Характеристики, по которым будем анализировать ремонтную технологичность детали, занесем в таблицу 2.2 и отметим, на какие из выделенных групп деталей характеристики влияют.

Таблица 2.2 – Характеристики ремонтной технологичности Характеристики Группы деталей Диск 1 ступени КНД Диски 2 и ступеней КНД + – соответствие характеристики группе деталей; – – не соответствие характеристики группе деталей; +/– – возможны случаи, когда характеристика соответствует группе деталей Перечисленные показатели относятся к категории качественных, несмотря на то, что некоторые из этих показателей имеют численное значение. Оценивая по ним технологичность, склоняются к выбору определенной технологии при ремонте, но не определяют её однозначное применение. Чтобы принять правильное решение при выборе технологии, а также определиться, что данная показателям ремонтной технологичности.

Самым основным показателем, характеризующим не только ремонтную выраженные в рабочем времени, затраченном на производство продукции.

Трудоемкость измеряется, как правило, в нормо-часах. Данный показатель непосредственно связан с понятием ресурсосбережение, так как он определяет эффективность использования одного из главных производственных ресурсов — рабочей силы. В узком смысле под трудоемкостью понимаются средние затраты живого труда на единицу или на весь объём изготовленной продукции. Мера измерения трудоемкости — рабочее время. По трудоемкости необходимо выполнять сравнение двух аналогичных технологий, одна из которых будет внедрена как наиболее выгодная и экономичная.

Основными ресурсами, которые можно регулировать при ремонте деталей, являются: материальные, энергетические и экономические. Одним из основных факторов, которые влияют на стоимость ремонта, это время, затрачиваемое на восстановление деталей. Трудоемкость выражает затраты рабочего времени на производство единицы продукции или выполнение определенного объема работ.

показателем, обобщающим затраты труда в процессе ремонта. Она теснейшим образом связана с производительностью труда: чем меньше трудоемкость, тем производительности труда.

Трудоёмкость определяется путем расчета норм времени на выполнение операции:

обслуживания рабочего места; - время на личные потребности.

Трудоемкость является основным показателем для выбора технологий.

Сравнив несколько технологий по этому показателю, выбирают самую оптимальную с точки зрения затрат труда. По данному показателю можно определить примерное время, затрачиваемое на ремонт изделия. Сокращение времени ремонта приводит к сокращению простоя самолета и снижению затрат авиакомпаний.

составляющей является основное время, которое зависит от ряда факторов.

Рассмотрим эти факторы на примере токарной обработки.

Основное время определяется по формуле:

где – длина обрабатываемой поверхности по чертежу, мм; - частота вращения шпинделя в минуту; - подача резца за один оборот шпинделя, мм/об; - число проходов.

Из формулы следует, что наименьшая продолжительность основного наименьшем числе проходов. Величина зависит от принятой скорости резания ( ), которая в свою очередь зависит от материала обрабатываемой детали, от требуемого качества поверхности, а также от применяемого оборудования.

Величина подачи зависит от требуемой чистоты обработки и допустимых при данной обработке сил резания. Поэтому оптимальное значение произведения определяется конкретными условиями обработки и рациональным сочетанием факторов резания - глубины, подачи, скорости, числа проходов, геометрии и стойкости режущего инструмента. Таким образом основное время токарной обработки определяется зависимостью (,,, ) и для токарной обработки может быть рассчитана по формуле:

величинами, то трудоемкость также является функцией этих параметров Для других методов обработки трудоемкость так же является зависимостью этих параметров. Например, для наплавки она будет зависеть от толщины и ширины наплавляемого материала, от скорости наплавки и от количества проходов.

Трудоемкость является обратной величиной производительности и зависит от материала обрабатываемой детали, геометрии и требуемого качества её поверхности. Выполняя сравнение ряда однотипных технологий по трудоемкости, можно придти к выводу какая из технологий является более производительной в сравнении с другими.

При выборе технологии восстановления детали необходимо учитывать не только производительность технологии, но и технологичность восстанавливаемой детали. Технологичность конструкции изделия можно оценить качественно и количественно.

Самое основное, что должно выполняться при ремонте это восстановление рабочих характеристик деталей. Как правило, при ремонте деталей затрагивается только поверхностный слой, поэтому после ремонта он должен иметь то же качество, что и поверхностный слой новой детали. Это одно из свойств, по которому будем оценивать ремонтную технологичность.

При ремонте происходит разборка соединений детали, при этом, как правило, ремонтируются контактирующие поверхности. После ремонта необходимо обеспечить требуемые посадки в соединениях. Часто при ремонте это выполняется восстановлением поверхностей одной из деталей. В некоторых случаях применяются дополнительные ремонтные детали, которые помогают восстановить соединение. Способность деталей обеспечивать требуемые посадки в соединениях после ремонта – еще одно свойство, для оценки ремонтной технологичности.

При качественной оценке технологичности ремонтируемых деталей следует уделить внимание возможности использования групповых технологий. При ремонте авиационных двигателей применение групповых технологических процессов возможно только к деталям, работающим в одинаковых условиях и имеющим одинаковые дефекты. Использование таких технологий при ремонте изучаемых деталей типа диск имеет свои трудности. Эти трудности обусловлены различными условиями эксплуатации, которые вызывают разные дефекты и порой требуют применения разных технологий. Однако, эти трудности можно избежать, а применение групповых технологий позволит сэкономить некоторые виды ресурсов.

Сложная форма детали характеризует не только производственную технологичность с точки зрения возможности получения необходимой геометрии детали, также сложная форма детали характеризует ремонтную технологичность.

При выполнении ремонта необходимо учитывать доступность поверхностей, которые требуют ремонта. При этом необходимо учитывать, что некоторые поверхности изнашиваются, подвергаются коррозии и в некоторых случаях приходится решать вопросы о возможности восстановления этих поверхностей.

При анализе конструкции детали при ремонте необходимо рассматривать не общую геометрию детали, а геометрию отдельных поверхностей, характеристики которых требуется восстановить.

Количественно технологичность конструкции изделия определяется по комплексному показателю как совокупность значений частных показателей технологичности с учетом их весовых коэффициентов и определяется по формуле:

где - частные показатели технологичности; - весовые коэффициенты технологичности.

Рассмотрим основные составляющие коэффициента технологичности, которые необходимо учитывать при анализе ремонтной технологичности.

Одним из первых показателей, который рассматривают при производстве коэффициент использования материала, который характеризует технологичность и стоимость в том случае, когда происходит восстановление поверхностей деталей.

Коэффициент использования материала при восстановлении:

конструкторской документации.

коэффициент так же необходимо рассматривать. Он учитывает свойства обрабатываемого материала, которые влияют на трудоемкость обработки:

Коэффициент обрабатываемости материала зависит от марки материала.

Материал обладает хорошей обрабатываемостью, если при резании данного материала износ инструмента, силы резания и шероховатость обработанной поверхности малы. Низкие показатели обрабатываемости приводят к снижению производительности и к затруднению обеспечения требований качества.

Коэффициент обрабатываемости материала основных групп сталей и сплавов, применяемых для сталей ГТД представлен в таблице 2.3 на основании ранее выполненных экспериментов [92].

Таблица 2.3 – Классификация основных групп сталей и сплавов для деталей ГТД Марка сталей и Продолжение таблицы 2. (ЭИ962-Ш) 10Х23Н 20Х23Н 10Х11Н23Т3МР 08Х15Н25Т2МФР (ЭП674-ВД) ХН38ВТ (ЭИ703) ХН38ТЮР ХН70ВМТЮ (ЭИ617) ХН62ВМЮТ-ВД ХН60ВТ(ЭИ Продолжение таблицы 2. коэффициент позволяет оценить сложность детали с точки зрения выполнения процесса ремонта. Коэффициент технологической сложности определяется по формуле:

где - число обрабатываемых элементов и поверхностей детали при ремонте;

об.пр. - число обрабатываемых элементов и поверхностей детали при производстве.

Данный коэффициент позволяет оценить целесообразность ремонта по отношению к производству восстанавливаемых деталей. Получаем, что чем меньше восстанавливаемых поверхностей, тем целесообразнее проведение мероприятий ремонта. При подсчете поверхностей подвергающихся обработке при производстве необходимо учесть все поверхности, к которым применяется восстановлению при ремонте учитываются только те поверхности, которые требуют полного восстановления или обработки. В случае устранения рисок и царапин на поверхностях путем местного зачищения эти поверхности не следует учитывать при подсчете.

точности размера при обработке детали и определяется по формуле:

допуск на размер обрабатываемой поверхности.

формуле:

восстанавливаемой поверхности.

ремонтного чертежа, то есть та шероховатость, которую необходимо обеспечить в поверхности. Если поверхность не требует восстановления и необходимо только восстановить её шероховатость, то есть убрать риски, царапины и надиры, то за шероховатость восстанавливаемой поверхности принимается шероховатость дефектной поверхности. При восстановлении поверхности наплавкой или напылением за шероховатость восстанавливаемой поверхности принимается шероховатость после наплавки или напыления.

трудоемкость восстановления. Трудоемкость является одним из основных показателей, которые позволяют выполнить сравнение анализируемых методов ремонта и выбрать из них наиболее производительный. Снижение трудоемкости это важнейший показатель, характеризующий повышение производительности.

Оценивая трудоемкость методов необходимо оценить не только сам метод, также необходимо оценивать и методы, которые необходимо применять после данного метода для полного восстановления деталей и их конструктивных элементов. Это позволит сделать полную оценку о производительности методов.

Согласно рекомендациям [85] определение норм времени производится в следующей последовательности:

1. Анализируется и корректируется в соответствии с конкретными условиями разработанный технологический процесс нормируемой операции.

2. Для каждого перехода в соответствии с нормативами и паспортными данными станка устанавливаются наивыгоднейший режим работы оборудования, при котором достигается более высокая производительность труда и экономичность обработки.

рассчитывается основное (технологическое) время для каждого перехода.

4. Для каждого перехода устанавливается содержание вспомогательной работы и определяется по нормативам времени её продолжительность с учетом целесообразных совмещений и перекрытий.

5. По нормативам в зависимости от вида обработки и группы станков определяется время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

6. Определяется норма штучного времени.

содержание подготовительно-заключительной работы и по нормативам определяется норма подготовительно-заключительного времени.

Руководствуясь вышеуказанными рекомендациями по последовательности действий для определения норм времени на выполнение операции, для выполнения сравнительного анализа методов ремонта по трудоемкости, определим необходимый набор и последовательность действий.

Время выполнения операции зависит от применяемого метода, а точнее от режимов обработки, которые зависят от требуемого качества получения поверхности и возможностей метода. Основными параметрами, влияющими на производительность различных методов механической (восстановительной) обработки, является глубина и подача срезаемого материала (толщина и ширина наплавленного материала), а также скорость резания (наплавки) материала.

Режимы механической обработки назначаются по справочным данным в зависимости от необходимого качества получения поверхности, а также от применяемого оборудования и инструмента. [86], [87], [88] Режимы наплавки назначаются согласно рекомендациям [89], [90]. В некоторых случаях назначить необходимые режимы или добиться по назначенным режимам требуемого качества наплавки не удается. Связано это с недостатком информации по применению методов наплавки в конкретных условиях и для конкретных материалов. В этом случае режимы наплавки назначаются по родственным материалам и условиям, и производится наплавка на экспериментальных образцах.

Для оценки трудоемкости методов наплавки необходимо оценить набор методов механической обработки, для которых определяется трудоемкость.

Общая трудоемкость методов наплавки и необходимой механической обработки позволит дать объективную оценку производительности методов наплавки.

Рекомендации по определению трудоемкости приведены в справочнике [85]. По режимам обработки рассчитывается основное время для каждого метода.

Основное время представляет собой время, которое затрачивается непосредственно на обработку, то есть на изменение формы, размеров и качества поверхностей обрабатываемой детали.

Основное время в зависимости от вида обработки определяется по формулам:

инструмента или детали, мм/мин; - частота вращения шпинделя в минуту; подача резца за один оборот шпинделя, мм/об; - число проходов; h – припуск на обработку, мм; t – глубина резания, мм.

По назначенным режимам для разных видов обработки глубине, подаче, (толщине, ширине) скорости и количестве проходов определяется основное время.

Помимо основного времени на величину трудоемкости влияют другие составляющие, одной из которых является вспомогательное время.

Вспомогательное время определяется согласно установленным нормативам, которые приводятся в справочниках нормирования работ. Нормативами вспомогательного времени на установку и снятие детали предусмотрены наиболее распространенные типовые способы установки, выверки и крепления деталей в универсальных приспособлениях или непосредственно на столе станка.

В качестве главных факторов, влияющих на продолжительность установки и снятия детали, приняты: масса детали, длина детали (для отдельных случаев установки), способ установки (вручную или краном), тип приспособления, способ крепления, характер и точность выверки.

вспомогательного времени заключается в определении и суммировании:

- времени на выполнение комплекса приемов, связанных с установкой и снятием детали;

- времени на выполнение комплекса приемов, связанных с установкой и снятием детали;

- времени на выполнение приемов, не вошедшие в комплексы «Изменение режима работы станка» и «Смена инструмента»;

- времени на выполнение контрольных измерений. [85] Еще одна составляющая штучно калькуляционного времени это время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности. Согласно рекомендациям справочника время обслуживания рабочего места предусматривает выполнение следующей работы:

1. По техническому обслуживанию рабочего места:

- смену затупившегося инструмента или оправку шлифовального круга;

- регулировку и подналадку станка в процессе работы;

- заправку инструмента оселком;

- сметание стружки в процессе работы.

2. По организационному обслуживанию рабочего места:

- осмотр и опробование оборудования;

- раскладку инструмента в начале смены и уборка ео по окончании смены;

- получение инструктажа от мастера в течение смены;

- смазку и очистку станка в течение смены;

- уборку станка и рабочего места по окончании смены.

Время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности определяется по нормативам в процентах от оперативного времени и рассчитывается по формуле:

где - оперативное время, которое складывается из основного и рабочего места, перерыв на отдых и естественные надобности в процентах от оперативного времени.

Трудоёмкость определяется штучным временем, которое определяется как сумма его составляющих по формуле:

обслуживания рабочего места; - время на личные потребности.

времени, определяется трудоемкость методов ремонта. При определении трудоемкости некоторых методов не следует забывать о том, что применение одних методов, влечет за собой необходимость применения набора других. Этот набор может быть разнообразным и как следствие трудоемкость методов, также для разных методов будет разнообразна. Так, например, применение наплавки требует применения в дальнейшем механической обработки.

На основе вышеизложенного можно составить план по определению трудоемкости сравниваемых методов ремонта:

1. Имея набор анализируемых методов, необходимо определить набор дополнительных мероприятий для каждого метода, которые будут проводиться для восстановления геометрии и качества ремонтируемых поверхностей.

2. Для каждого из основных методов и методов, определяющих полное восстановление поверхностей, определяются и назначаются режимы обработки, при которых достигается производительность и экономичность обработки.

3. На основании установленных режимов обработки рассчитывается основное время, а также по нормативам определяются остальные составляющие штучно-калькуляционного времени.

составляющих.

5. Выполняется сравнение трудоемкостей основных анализируемых методов, на основании чего делаются выводы о производительности методов ремонта.

6. Наиболее производительный из анализируемых методов принимается за базовый и определяется коэффициент трудоемкости каждого метода по формуле:

где - трудоемкость метода, мин; - трудоемкость метода принятого за базовый, мин.

Таким образом, получаем ряд коэффициентов трудоемкости, один из которых будет равен единице (коэффициент метода принятого за базовый), остальные будут меньше единицы, при этом чем значение ближе к единице тем метод производительнее.

Для расчета комплексного показателя технологичности необходимо воспользуемся методом иерархий. Суть этого метода заключается в попарном сопоставлении влияющих факторов по специальной шкале. Данный метод в ранжированием факторов по их значимости и др.) является менее трудоемким.

Сравнивая факторы, делаются суждения, которым приписывается определенный код, используя для этого номер соответствующей строки таблицы 2.7 [83] Таблица 2.7 – Иерархия экспертных сравнений соотношения факторов важности значимости одного действия перед лёгкое предпочтение одному Промежуточные значения между Ситуация, когда необходимо 2,4,6, соседними значениями шкалы компромиссное решение Обратные Если действию i при сравнении с Обоснованное величины действием j приписывается одно из предположение приведённ приведённых выше чисел, то ых выше действию j при сравнении с i чисел приписывается обратное значение Результаты парных сравнений представляют в виде матрицы Здесь означает отношение весов соответствующих факторов. Поэтому должно Нам необходимо рассчитать весовые коэффициенты для показателей матрицу парных сравнений, которая в общем виде выглядит следующим образом:

Относительные веса критериев могут быть определены путем деления Нормализованная матрица будет выглядеть:

Искомые относительные веса критериев вычисляются теперь в виде средних значений элементов соответствующих строк нормализованной матрицы :

Не все матрицы сравнения являются согласованными. Согласованность означает, что решение будет согласовано с определениями парных сравнений критериев или альтернатив. С математической точки зрения согласованность матрицы X означает, что требует линейной зависимости столбцов (и строк) матрицы.

Не все матрицы сравнений являются согласованными. Действительно, принимая во внимание, что такие матрицы строятся на основе человеческих суждений, можно ожидать некоторую степень несогласованности.

Чтобы выяснить, является ли уровень согласованности «допустимым», необходимо определить соответствующую количественную меру для матрицы сравнений. Матрица будет согласованной тогда и только тогда, когда аппроксимируется средним значением элементов -й строки нормализованной матрицы, обозначив через вычисленную оценку (среднее значение), можно показать, что является матрица сравнения. В результате в соответствии с методом анализа иерархий вычисляется коэффициент согласованности в виде:

где выборки генерированных случайным образом матриц сравнения.

согласованности матрицы сравнения следующим образом. Если уровень несогласованности является приемлемым. В противном случае уровень принимающему решение, рекомендуется проверить элементы парного сравнения матрицы в целях получения более согласованной матрицы.

нетрудно заметить, что -e уравнение этой системы имеет вид:

где = 1,2, …,.

вектор-столбца с последующим суммированием его элементов.

Наша задача заключается в определении весовых коэффициентов для расчета комплексного показателя технологичности. Для решения задачи необходимо выполнить сравнение всех показателей технологичности, сделать вывод, какое из суждений подходит для определения степени важности показателей, и присвоить соответствующее значение.

Для выполнения сравнения необходимо учесть условия применения методов, а также результат их применения. В данной работе условиями применения является ремонтное производство, а ожидаемые результаты это снижение затрат ресурсов с учетом надежности отремонтированных деталей.

На основании выше изложенного, а также на основании таблицы 2. составляем матрицу сравнений:

Относительные веса критериев могут быть определены путем деления Нормализованная матрица будет выглядеть:

Искомые относительные веса критериев вычисляются теперь в виде средних значений элементов соответствующих строк нормализованной матрицы :

Определим, является ли составленная матрица согласованной. Для этого необходимо выполнение условия:

Отсюда получаем:

Следовательно для приемлемым.

Полученные весовые коэффициенты представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Весовые коэффициенты показателей технологичности деталей при ремонте Показатели технологичности Коэффициент обрабатываемости Коэффициент использования Коэффициент сложности конструкции Коэффициент шероховатости Для полного обоснования выбора метода ремонта анализа только технологичности недостаточно, необходимо еще провести анализ стоимости ремонта. Этот анализ позволит определить, какую из выбранных технологий ремонта лучше использовать, и какая из этих технологий может считаться ресурсосберегающей по сравнению с остальными. Таким образом, совокупность анализа на технологичность и анализа себестоимости позволит выбрать не только ресурсосберегающую технологию, но и наиболее эффективную, с точки зрения восстановления рабочих характеристик деталей.

Технологическая себестоимость изделия как показатель технологичности характеризует в стоимостном выражении ресурсоемкость изделия с учетом его конструктивных особенностей в сфере ремонта. Технологическая себестоимость включает в себя переменные расходы и постоянные:

где Мо – стоимость материалов;

То – стоимость топлива;

Эт – стоимость технологической энергии;

Ро – расходы на эксплуатацию оборудования;

Ри – расходы на инструмент;

Рн – расходы, связанные с оснасткой;

Зр – заработная плата.

Рассмотрим показатели технологичности применительно к деталям выделенных групп. С точки зрения сложности формы детали типа диск современных газотурбинных двигателей имеют геометрию, которую получают с использованием специальных приспособлений и оборудования при производстве.

При выполнении ремонта удаление дефектов с некоторых поверхностей это трудоемкий процесс. Основные трудности заключаются в том, что часть поверхностей, требующих выполнения операций ремонта имеют сложную форму («ёлочный» замок в дисках турбин) или ограниченный доступ (боковые поверхности замка типа «ласточкин хвост» дисков компрессора), а также особые требования к ремонту данных поверхностей (удаление дефектов вручную, с целью уменьшения напряжений).

Детали первой группы имеют сложные поверхности с точки зрения геометрии. Это такие поверхности как замок под лопатки и торцевые шлицы. Для современного производства получения таких поверхностей не вызывает трудностей. Однако при выполнении ремонта, тем более такого, целью которого является увеличение ресурса, требуется восстановить характеристики поверхностей без внесения дополнительных напряжений в поверхностный слой. С этой целью необходимо применять соответствующие технологии. В частности следы серебра с боковых поверхностей целесообразно удалять вручную, так как при механическом удалении вносятся дополнительные напряжения в поверхность детали, что влияет на качество поверхностного слоя. Шлифование боковых поверхностей вручную это трудоемкий процесс, который требует особых навыков при выполнении операции. Шлифование высокоскоростной фортуной менее трудоемкий процесс, но его использование не целесообразно. Аналогично технологичность по данной характеристике можно оценить и по торцевым шлицам, дефекты на них также целесообразно удалять вручную.

Детали второй группы имеют сложную конструкцию, однако в отличие от детали первой группы здесь меньше поверхностей, доступ к которым ограничен из-за конструкции детали. Основную сложность в удалении дефектов вызывают поверхности торцевых шлицов, надиры на поверхностях, которых удаляют шлифованием вручную.

С точки зрения ремонтной технологичности по характеристике формы детали третьей группы схожи с деталями второй группы. Здесь так же имеются торцевые шлицы, удаление дефектов с их поверхностей вызывают трудности, такие как доступ к обрабатываемой поверхности и требование к применению определенных методов удаления дефектов.

Четвертая группа деталей по конструкции напоминает детали первой группы. Однако здесь, в отличие от деталей первой группы нет торцевых шлиц, но есть шлицы в центральном отверстии, работоспособность эксплуатационные характеристики, которых тоже требуется восстанавливать. В частности для выполнения ремонта необходимо изменить геометрические параметры радиуса перехода боковой поверхности и дна шлиц.

Детали пятой группы имеют геометрию, отличающуюся от деталей рассмотренных групп. Эти детали работают в более суровых условиях, к ним предъявляется больше требований, чем к деталям компрессора. Высокие требования предъявляются не только к материалу и детали в целом, а также к отдельным поверхностям детали, в частности к их геометрии. Подобные требования предъявляются к пазам под лопатки. «Елочные» пазы должны иметь строго определенную форму, которая обеспечивает надежную фиксацию лопаток в пазах и способность дисков выполнять свою функцию, в частности передачу крутящего момента от лопаток к валу. Поверхности пазов не должны иметь выкрашиваний и сколов. В данных деталях имеются отверстия, которые подводят воздух к лопаткам для охлаждения. Отверстия не должны ослаблять деталь, в то же время они должны быть чистыми для выполнения своих функций. На деталях этой группы есть еще ряд поверхностей, к геометрии которых предъявляются особые требования. На диске имеются поверхности для соединения с другими дефлектором поверхность на диске выполняется в виде пушечного замка.

Шестая группа деталей имеет форму проще, чем детали рассмотренных групп, но на деталях этой группы имеются такие же поверхности, как и на деталях пятой группы. Это пазы под лопатки, они также имеют профиль «ёлочного» паза, к геометрии которого предъявляются высокие требования.

Сложная геометрия детали и отдельных поверхностей сказывается в основном на трудоемкости изготовления. Для получения некоторых поверхностей требуется изготовление специальной оснастки и использования специального оборудования. В процессе выполнения ремонта стараются избегать восстановления поверхностей на таких деталях как диски. Это связано с тем, что детали ответственные и воспринимают большие нагрузки при работе двигателя и любые изменения в детали (царапины, трещины, напряжения) может привести к её разрешению. Однако, несмотря на то, что сложные поверхности не требуется восстанавливать, при ремонте деталей сложной формы возникают другие проблемы, такие как доступ к поврежденной поверхности.

изготовленной детали размерам, указанным на чертеже. Чем меньше разница между этими размерами, тем более высокой считается точность обработки. При производстве деталь считается годной, если её действительные размеры не выходят за пределы допуска. Диски относятся к ответственным деталям, и точность их изготовления считается высокой. Диски изготавливаются с точностью выше шестого квалитета. Как правило, точность сказывается на качестве сборки, обеспечивая требуемые посадки в соединениях и необходимые зазоры в узлах, чтобы исключить касание поверхностей деталей.

восстановления поверхности, это возможно за счет допуска на деталь, а также за счет особенностей некоторых дефектов. Некоторые дефекты образуют небольшие образования на поверхности детали, поэтому их удаление не нарушает поверхность детали. К таким дефектам относятся следы серебра на боковых поверхностях пазов диска компрессора низкого давления, нагары на дисках турбины. Хотя на дисках стараются не восстанавливать поверхности, есть дефекты, которые возможно удалить нанесением на поверхность износостойкого покрытия. При ремонте такое покрытие для восстановления соединения наносят увеличенным слоем.

Таким образом, точность деталей всех групп обеспечивается специально спрофилированным инструментом, удалением дефекта в пределах допуска или нанесением увеличенного слоя покрытия. Поэтому можно заключить, что с точки зрения точности размеров детали как характеристики технологичности, применяемые методы в ремонте являются технологичными.

Шероховатость поверхности деталей типа диск в авиационном двигателе аналогична точности изготовления. Шероховатость большинства поверхностей составляет менее 0,8 мкм. От шероховатости зависит качество детали и её прочность, большая шероховатость поверхности может привести к образованию трещин в поверхности дисков. При производстве данная шероховатость была обеспечена технологически путем сочетания ряда технологий. При ремонте процесс восстановления шероховатости на большинстве поверхностей не является трудоемким. Шлифовать и полировать все поверхности не приходится, достаточно только заполировать дефект без удаления основного слоя материала.

Как указывалось выше, удаление дефектов обеспечивается в пределах допуска на деталь. Поэтому по данной характеристике можно сказать, что применяемые методы являются технологичными, для всех групп деталей типа диск.

Почти любое современное производство не обходится без использования специальной оснастки. А такое как производство авиационных двигателей, которые являются сложными изделиями, состоящими из большого количества разнообразных по геометрии деталей, не может обойтись без применения специальной оснастки. Для деталей типа диск специальная оснастка применяется для получения пазов под лопатки и некоторых отверстий. Другие поверхности и элементы деталей, возможно, получить с использованием стандартных инструментов.

В ремонтном производстве при восстановлении рабочих характеристик деталей типа диск основные мероприятия это очистка поверхностей деталей, шлифование и полирование поверхностей, на которых возникают дефекты различного характера. Подобные мероприятия не требуют специальной оснастки.

Даже такие мероприятия, как восстановление покрытий, не требуют использования специальной оснастки. Применением подобных мероприятий ограничивались технологические процессы ремонта дисков. Этих мероприятий было достаточно до определенного времени. Мероприятия позволяли удалять дефекты и восстанавливать посадки в соединениях. Однако в определенный момент этих мероприятий оказалось недостаточно. Это связано с тем, что диски уже исчерпали свой ресурс и в них начинают накапливаться напряжения, которые со временем эксплуатации перерастают в дефекты. Для исключения дефектов стали проводиться специальные мероприятия, а именно, для деталей первой группы производится перепротягивание пазов под лопатки у деталей первой группы и шлиц у деталей четвертой группы с целью удаления обедненного слоя и изменения радиуса перехода. Данные мероприятия требуют изготовления специально спрофилированного инструмента. Эти мероприятия усложняют и удорожают процессы ремонта. Однако исключить эти мероприятия нельзя, так как они обеспечивают дальнейшую работоспособность деталей. Таким образом, по характеристике «применение специальной оснастки или инструмента» можно сделать выводы, что применяемые мероприятия являются технологичными, так как в одних случаях применяется стандартная оснастка и инструмент, а в других, несмотря, на применение специальной оснастки, усложняющей и удорожающей процесс ремонта, тем самым снижая технологичность процессов, и в то же время, повышая технологичность ремонтируемого изделия.

Еще одной характеристикой технологичности ремонтного процесса является восстановление рабочих характеристик деталей. Эта характеристика для ремонтного процесса является одной из основных, так как основной целью ремонта является восстановление работоспособности изделия и предотвращение отказа. Анализировать существующие технологии с точки зрения данной характеристики абсурдно, так как ремонт должен восстанавливать не только геометрию детали, но и её рабочие характеристики. Но с другой стороны ничего совершенного нет и случаи, когда полное восстановление детали невозможно возникают. Это связано с опасными для эксплуатации дефектами.

Так, например, в деталях первой и четвёртой групп при эксплуатации возможно возникновение трещин. Конечно, удалить механически в некоторых случаях трещины возможно и затем восстановить наплавкой поверхности диска.

Сегодня доступно много технологий позволяющих восстанавливать поверхности наплавкой и при этом во многих случаях отремонтированная деталь ничем не должна уступать изготовленной цельно. Однако для выполнения таких операций требуется тщательный контроль, при котором необходимо выявить все возможные дефекты наплавки, но зачастую выявить все дефекты невозможно.

Нередко даже видимые дефекты не определяются при специальном контроле.

Поэтому деталь должна проходить несколько методов специального контроля, а это приведет к увеличению трудоемкости и удорожанию процесса ремонта. К тому же диски это ответственные детали и восстановление их наплавкой может привести к возникновению других дефектов и разрушению детали при эксплуатации, даже при успешном удалении дефекта.

За исключением рассмотренных случаев для первой и четвертой групп деталей, в остальных случаях рабочие характеристики деталей, возможно, восстановить и подготовить изделие к дальнейшей эксплуатации. Таким образом, по характеристике «восстановление рабочих характеристик деталей» можно сделать вывод, что в основных случаях применяемые процессы ремонта являются технологичными, за некоторыми исключениями.

Последней из выделенных характеристик для анализа на ремонтную технологичность является обеспечение требуемых посадок в соединениях.

Основные посадки, которые требуется восстановить или же сохранить во время ремонта, это замковые соединения между лопатками и дисками, а также посадки между дисками и валом.

Рассмотрим детали первой группы. В них при ремонте производится перепротягивание пазов под лопатки. После перепротягивания должны измениться размеры паза и, следовательно, посадки в соединении и после выполнения перепротягивания потребуется восстанавливать посадки путем наплавки на поверхности хвостовика лопатки. Однако применяемая технология была продумана и разработана так, чтобы она удовлетворяла требованиям технологичности.

Протяжка изготавливается так, чтобы при обработке удалялся только обедненный слой в углах пазов и изменялись радиусы перехода, таким образом дно и боковые поверхности паза не обрабатываются и посадки сохраняются (Рисунок 2.6).

Данная технология позволяет восстановить работоспособность изделия, а также избежать ряда восстановительных операций. Несмотря на то, что технология повышает трудоемкость процесса ремонта, она не требует дополнительных операций, которые приведут к дополнительному увеличению трудоемкости и удорожанию ремонта.

Аналогичная технология применяется для деталей четвертой группы. Здесь перепротягиваются шлицы в центральном отверстии (Рисунок 2.7). После перепротягивания не требуется дополнительных операций по восстановлению посадок в соединениях, так как при перепротягивании не происходит обработка рабочих поверхностей.

Помимо технологий, сохраняющих посадки в соединениях, применяются технологии, позволяющие восстановить посадки, которые были нарушены вследствие износа. На деталях четвертой группы посадки восстанавливаются путем нанесения увеличенного слоя серебра на поверхности центрального отверстия. Данное покрытие не только восстанавливает нарушенные посадки, но и снижает износ контактирующих поверхностей. На деталях пятой группы также восстанавливаются посадки диск-вал путем нанесения хрома.

Таким образом, применяемые мероприятия по характеристике обеспечение требуемых посадок в соединениях удовлетворяют требованиям технологичности.

Несмотря, на технологичность применяемых технологий, есть моменты, где технологичность не проработана основательно. Часть деталей четвертой группы имеют отверстия для контровки соединения. При производстве после затягивания гаек сверлится отверстие, в которое устанавливается штифт. При каждом ремонте сверлится новое отверстие. В детали допускается не больше шести отверстий.

Таким образом, после проведения ряда ремонтов необходимо изменять конструкцию или заменять детали на новые, что приведет к удорожанию ремонта.

Конструкция была доработана, на дисках выполняется срезка определенного для детали ряда шлиц (переднего или заднего), устанавливается шайба и контровка осуществляется за счет сверления отверстия в шайбе (Рисунок 2.8). Таким образом, технологичность конструкции изделия повышается.

Двигатели Д-30КУ/КП, эксплуатируемые сейчас, уже практически исчерпали свой ресурс и поэтому простой ремонт по восстановлению поверхностей и посадок уже недостаточен для обеспечения нормального функционирования деталей. Для восстановления их работоспособности требуется убрать накопленные напряжения и доработать концентраторы напряжений. С этой целью на заводе были внедрены новые мероприятия, которые были описаны ранее (перепротягивание пазов под лопатки и шлиц в центральном отверстии, восстановительно-термическая обработка дисков турбин, удаление выкрашивания в «ёлочных» пазах, восстановление посадки диск-вал). Без проведения подобных операций дальнейшая эксплуатация опасна. Были случаи, когда зародившаяся трещина в ободе диска первой ступени компрессора низкого давления приводила к разрушению диска.

Некоторые из применяемых технологий вызывают спорные вопросы. С одной стороны эти технологии позволяют устранить все дефекты и подготовить к дельнейшей эксплуатации детали, а с другой стороны их применение приводит к удорожанию процесса ремонта. К таким технологиям относится электрохимическая очистка от нагара. Данная технология позволяет удалить нагар без повреждения детали, не внося напряжения в поверхностный слой. Но с другой стороны применение таких технологий требует затраты больших энергоресурсов по сравнению с механообработкой. Данный метод оказывает неблагоприятное воздействие на состояние окружающей среды, требует подготовки специальных помещений, а отработанные растворы необходимо правильно очищать и утилизировать.

2.3. Предлагаемые ресурсосберегающие технологии ремонта деталей ГТД, обеспечивающие требуемые эксплуатационные свойства 2.3.1. Групповые технологии Одним из направлений экономии ресурсов при производстве является использование групповых технологий. Групповой технологический процесс – это процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками. Принципиальная сущность групповой технологии заключается, прежде всего, в группировании изделий в технологические группы по технологическому подобию.

При ремонте деталей авиационных двигателей применяются единичные технологические процессы. Выполнение операций ремонта по такому технологическому процессу имеет преимущества, с одной стороны, возможность учета всех особенностей ремонтируемой детали (геометрия поверхностей, дефектам и другие), а с другой стороны, наиболее эффективного ремонта за счет учета конкретных производственных условий (имеющегося технологического оборудования, приспособлений, инструментальной оснастки, квалификации рабочих и т. п.). Также единичный технологический процесс имеет ряд недостатков, например, для разработки технологического процесса на каждую отдельную деталь необходимо время. Также потребуется затратить время на изменение ряда технологических процессов при внедрении новых операций на детали, ремонтируемые по разным технологическим процессам.

Время при разработке технологического процесса ремонта деталей это отрицательный фактор, который требуется сокращать, так как время ремонта увеличивает время простоя двигателя и, соответственно, летательного аппарата, что, в свою очередь, приводит к увеличению затрат организации эксплуатирующей изделия. Снижение затрат на разработку технологических процессов, повышение эффективности ремонтного процесса это основные факторы влияющие на стоимость и качество ремонта, для этого необходимо заменить ряд единичных технологических процессов на групповые.

Принципиальная сущность групповой технологии заключается, прежде всего, в группировании деталей в технологические группы по технологическому подобию. Групповой технологический процесс разрабатывают на комплексное существующим в действительности, объединяющим в себе черты большинства изделий, вошедших в группу. Для комплексного изделия разрабатывается технологический процесс и все изделия этой группы, будучи, как правило, проще комплексного изделия, изготовляют по данному технологическому процессу, пропуская отдельные технологические переходы. Все изделия, закрепленные за этим технологическим процессом, изготовляют партиями.

В качестве комплексного изделия технологической группы служит какое-то изделие из группы или искусственно созданное изделие. Например, комплексная деталь формируется следующим образом: берется наиболее сложная деталь, которая включает все поверхности других деталей и, если она не содержит всех поверхностей, содержащихся в других деталях группы, то к ней искусственно добавляют недостающие поверхности.

Группирование деталей представляет собой сложный и ответственный процесс, целью которого является разделение всего множества деталей на определенные группы по технологическому подобию.[100] Перед формированием групп необходимо произвести нумерацию деталей.

Чтобы в технологии затем возможно было отразить, какие операции применяются для определенных деталей. На заводах существует своя нумерация и, как правило, данная нумерация не выносится за пределы предприятия. Для наглядности присвоим деталям нумерацию в виде ХХХ ХХХХ ХХХ NN, где NN – номера, принадлежащие конкретным деталям. Детали и их номера занесем в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 – Нумерация деталей типа диск группы Диск 1-й ступени компрессора низкого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 2-й ступени компрессора низкого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 3-й ступени компрессора низкого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 1-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 2-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 3-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 4-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 5-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 6-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 7-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 8-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 9-й ступени компрессора высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 1-й ступени турбины высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диск 2-й ступени турбины высокого давления ХХХ ХХХХ ХХХ Диски 1-4-й ступеней турбины низкого давления ХХХ ХХХХ ХХХ При составлении групповых технологических процессов важнейшим этапами работы являются первичная классификация и предварительное группирование деталей.

Ранее были выделены группы деталей типа диск, проанализируем их с точки зрения применения групповых технологий. Не ко всем рассматриваемым деталям, подлежащим ремонту, можно применять групповые технологии.

Например, диск первой ступени компрессора низкого давления не имеет аналогов, с которыми он мог бы ремонтироваться. Также диски турбины низкого давления различных ступеней являются одним и тем же диском.

Для составления маршрута групповых технологий рассмотрим детали 2- групп.

Вторая группа деталей это диски второй и третьей ступеней компрессора низкого давления. Диски имеют идентичные поверхности, такие как реборды, торцевые шлицы, также на поверхностях этих деталей наблюдаются идентичные дефекты, которые устраняются одними методами. Детали изготавливаются из одних и тех же материалов, к поверхностям деталей предъявляются одинаковые требования по качеству. Эти суждения позволяют сделать вывод, что к данным деталям можно применить групповые технологии.

Рассмотрим, какие операции механической и восстановительной обработки применяются для данных деталей. Реборды дисков подвергаются износу, чтобы не произошло их разрушение необходимо выполнить их шлифование с целью придания им новой геометрии и необходимой шероховатости. В случае, когда износ на периферических поверхностях реборд превышает 3 мм, выполняют наплавку с дальнейшей механической обработкой. Гребешки лабиринтных уплотнений восстанавливаются наплавкой с последующей механической обработкой. Риски и царапины на поверхностях дисков удаляются полированием, данная операция выполняется вручную, следовательно, риски и царапины на шлицевых поверхностях могут удаляться на той же операции, что и полирование полотна диска и поверхностей проточной части. При смятии зуба шлиц его удаляют фрезерованием.

Диски второй и третьей ступеней имеют схожую конструкцию и отличаются только габаритными размерами. По основным поверхностям, которые подвергаются ремонту, они идентичны, а выполнение операций ремонта не создаёт различий между ними. Ремонт данных деталей не требует применения специального инструмента. Следовательно, данные детали можно ремонтировать по групповой технологии.

Рассмотрим применяемые для ремонта единичные типовые процессы и составим на их основе групповой технологический процесс. Диски второй и третьей ступеней компрессора низкого давления ремонтируются по единичным технологиям маршрут которых представлен в таблице 2.10.

Таблица 2.10 – Технологические маршруты ремонта дисков второй третьей ступеней компрессора высокого давления деталей компрессора низкого давления компрессора низкого давления Эскизы деталей Специальная шлифовальная Специальная шлифовальная В технологических процессах применяются одни и те же операции. Отличия составляют только применяемая оснастка и инструмент. Данные технологические процессы могут быть объединены в один без изменения структуры технологического процесса. Часто бывает так, что с увеличением срока эксплуатации изделия в деталях возникают новые дефекты, что требует внедрения новых операций. Внедрение операций требует доработки технологического процесса. В случае, когда внедрение операций потребуется на обе анализируемые детали, потребуется дорабатывать два технологических процесса, что повлечет дополнительные затраты труда и времени. Если же на эти детали будет разработан групповой технологический процесс, то при его изменении потребуется меньше изменений в ремонтном маршруте детали.

Так как детали идентичны по своим геометрическим поверхностям, то за комплексную деталь в данном случае можно принять любую из деталей и, соответственно, в данном случае достаточно взять одну из существующих технологий на эти детали и незначительно её доработать, указав какую оснастку и инструмент необходимо применять для конкретной детали из группы. Маршрут технлогического процесса на комплексную деталь представлен в таблице 2.11.

Третья группа деталей это диски компрессора высокого давления. Эти детали отличаются геометрическими параметрами, однако их конструкция не имеет принципиальных отличий, что позволит использовать групповые технологии. Почти на всех деталях проводятся одни и те же мероприятия по ремонту:

- удаление обедненного слоя в углах шлиц перепротягиванием;

- восстановление посадки диск-вал путем нанесения увеличенного слоя серебра на поверхность шлиц;

- восстановление гребешков лабиринтных уплотнений;

- удаление первого и последнего ряда шлиц у дисков первой и одиннадцатой ступеней соответственно;

- удаление рисок и царапин полированием.

Исключения составляют лишь операции, проводимые на дисках первой и одиннадцатой ступеней. В этих дисках удаляют первый и последний ряд шлиц соответственно для первой и одиннадцатой ступени. Удаляются вместе с контровочными отверстиями для снижения концентрации напряжений. Также на диске одиннадцатой ступени имеются лабиринтные уплотнения, которые необходимо восстанавливать наплавкой с последующей механической обработкой.

Таблица 2.11 – Технологические маршруты ремонта дисков второй третьей ступеней компрессора высокого давления Наименован Диск второй и третьей ступени компрессора низкого давления ие деталей Эскизы деталей Продолжение таблицы 2. Учитывая то, что проводимые мероприятия ремонта по данной группе деталей применяются к каждой детали, а также то, что детали имеют схожие конструкционные параметры с некоторыми отличиями, можно сделать вывод, что к данной группе деталей можно применять групповые технологии. Отличие применения групповых технологий к данной группе деталей от ранее рассмотренной заключается в том, что тут необходимо принять одну из деталей за комплексную, разработать для неё технологию, а для других деталей применять технологию с учетом исключения некоторых операций и замены инструмента.

Так как, рассматриваемая группа, включает в себя большое разнообразие деталей, для анализа упростим эту группу, объединив ряд деталей, имеющих одинаковые поверхности, подвергаемые ремонту, и примем одну из этих деталей за комплексную. Таким образом, для анализа для дисков со второй по десятую ступени примем за комплексную деталь один из этих дисков, например, диск десятой ступени.

Для составления группового технологического процесса рассмотрим три детали диски первой, десятой (принятый за комплексную деталь дисков 2- ступеней) и одиннадцатой ступеней компрессора высокого давления.

Маршрутный технологический процесс этих деталей представлен в таблице 2.12.

Таблица 2.12 – Маршрутные технологические процессы дисков компрессора высокого давления Эскизы деталей операции Данные технологические процессы отличаются рядом поверхностей и применяемых операций. Для учета всех ремонтируемых поверхностей и проводимых мероприятий необходимо взять комплексную деталь и разработать на неё технологический процесс. За комплексную деталь можно принять диск одиннадцатой ступени. На данной детали применяются все мероприятия, которые необходимо применять и на других деталях, с одним исключением для детали первой ступени. Отличие диска первой ступени и одиннадцатой заключается в том, что на нем необходимо срезать первый ряд шлиц, а на диске одиннадцатой – последний ряд. Отличия в применяемых операциях для деталей указываются в технологическом процессе. Указываются, какие операции и, для каких деталей применяются.

Маршрут групповой технологии представлен в таблице 2.13.

Четвертая группа деталей для применения групповых технологий это диски турбины высокого давления. Данные детали идентичны как по геометрическим, так и по конструкционным параметрам, отличие составляет только центральная часть дисков. Ступица диска первой ступени соединяется с валом задней частью, а у второй ступени передней частью. В остальном эти диски идентичны друг другу.

Основные мероприятия, которые проводятся при ремонте данных дисков:

- электрохимическая обработка для удаления нагара;

- зачистка поверхностей замков под лопатки высокоскоростной фортуной для удаления выкрашивания;

- изменение радиусов перехода воздушных отверстий для снижения концентрации напряжений;

- восстановление посадки диск-дефлектор, для уменьшения изнашивания в соединении посадка выполняется с двойным натягом;

- хромирование центрального отверстия для восстановления посадки под вал;

- восстановительная термическая обработка;

- перепротягивание пазов для удаления напряжений.

Таблица 2.13 – Маршрут группового технологического процесса дисков компрессора высокого давления Эскизы деталей Продолжение таблицы 2. Рассмотрим единичные технологические процессы дисков турбины высокого давления. Диски по геометрии и размерам почти идентичны, отличия заключаются только в ступичной части, у диска первой ступени крепление к валу осуществляется с тыльной стороны, а у диска второй ступени с лицевой. Маршрут технологического процесса представлен в таблице 2.14.

Так как детали практически идентичны, то и технологии их ремонта имеют схожий маршрут. Отличия заключаются только в устранении некоторых дефектов, таких как выкрашивание на поверхности пазов под лопатки на диске первой ступени.

За комплексную деталь принимаем диск первой ступени, за основу принимаем его единичный технологический процесс. В данном технологическом процессе будет указано, что для одной детали обрабатывается элемент ступицы с тыльной стороны детали, а для другой – элемент с лицевой стороны детали.

Маршрут группового технологического процесса для деталей турбины высокого давления представлен в таблице 2.15.

Таблица 2.14 – Маршрутные технологические процессы дисков турбины высокого давления Наименов Диск первой ступени турбины Диск второй ступени турбины ание деталей Эскизы деталей операции электрохимическим способом электрохимическим способом Продолжение таблицы 2. Таблица 2.15 - Маршрут группового технологического процесса дисков турбины высокого давления Эскизы деталей Продолжение таблицы 2. По рассмотренным группам деталей можно сделать вывод, что применение групповых технологий возможно и целесообразно. Применение групповых технологических процессов позволяет повысить производительность труда и снизить себестоимость продукции за счет применения наиболее прогрессивного технологического оборудования, процесса производства в целом и оснастки. При этом сокращаются число разнообразных технологических маршрутов, трудоемкость и длительность технологической подготовки.

Конечно, трудности применения при ремонте групповых технологических процессов есть. Например, на одних и тех же деталях с разных двигателей иногда возникают разные дефекты, разные степени износа, что заставляет вносить поправки в технологические процессы ремонта детали. Это связано с разными условиями работы деталей, что приводит к возникновению разных дефектов. Если рассматривать детали, объединенные в группы, то они работают в разных условиях, под разными нагрузками и соответственно дефекты в них проявляются в различной степени. Но эти трудности можно избежать, если при разработке группового технологического процесса взять за комплексную деталь, искусственно созданную. Данная деталь будет сочетать все поверхности и дефекты, присущие отдельным деталям. В данном случае комплексная деталь искусственно созданной. На неё составляется технологический процесс, в котором отмечается, какие операции, оборудование и инструмент следует применять для действительно существующих деталей. Таким образом, по данному технологическому процессу будет отремонтирована любая деталь из группы.

Как уже отмечалось, для применения групповых технологий одной из трудностей является разные дефекты в деталях, разные степени износа.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 


Похожие работы:

«ЛАРЬКИН АРТЕМ ВАДИМОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ И МАССОПЕРЕДАЧИ НА ПРЯМОТОЧНОЙ КЛАПАННО-СИТЧАТОЙ ТАРЕЛКЕ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (нефтяная и газовая промышленность) Диссертация на соискание ученой...»

«УДК 533.695, 629.7.015.3.036 Кажан Егор Вячеславович Комбинированный метод численного решения стационарных уравнений Рейнольдса и его применение к моделированию работы воздухозаборника вспомогательной силовой установки в компоновке с фюзеляжем летательного аппарата Специальность 05.07.01 Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов Диссертация на соискание учной степени кандидата...»

«ГОРЕЛКИН Иван Михайлович РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОМПЛЕКСОВ ШАХТНОГО ВОДООТЛИВА Специальность 05.05.06 – Горные машины Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель...»

«Малащенко Александр Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОЧЕТАНИЯ ГИБКИ-НРОКАТКИ И ДРОБЕУДАРНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ОБВОДООБРАЗУЮЩИХ ДЕТАЛЕЙ Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель : Доктор технических...»

«ШЕХОВЦОВ Кирилл Викторович СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ВИБРОНАГРУЖЕННОСТИ РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА ТРАКТОРА ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ГАСИТЕЛЕЙ КОЛЕБАНИЙ В СИСТЕМЕ ПОДРЕССОРИВАНИЯ КАБИНЫ Специальность 05.05.03 – Колесные и гусеничные машины Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ.. О защите оператора от шума и...»

«ГЛАЗУНОВ ДМИТРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СМАЗЫВАНИЯ ГРЕБНЕЙ КОЛЕС ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И РЕЛЬСОВ Специальность 05.02.04 – Трение и износ в машинах ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор...»

«Карапузова Марина Владимировна УДК 621.65 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПОДВОДА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА Специальность 05.05.17 – гидравлические машины и гидропневмоагрегаты Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук Научный руководитель Евтушенко Анатолий Александрович канд. техн. наук, профессор Сумы – СОДЕРЖАНИЕ ПЕРЕЧЕНЬ...»

«Викулов Станислав Викторович МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА Специальность 05.08.05. – Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени доктора технических наук Научный консультант : доктор...»

«Сидоров Михаил Михайлович Влияние ультразвуковой ударной обработки на механические свойства и перераспределение остаточных напряжений сварных соединений трубопроводов, эксплуатируемых в условиях Сибири и Крайнего Севера Специальность 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико-технической обработки...»

«Куликов Евгений Николаевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НАТУРНЫХ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ПАССАЖИРСКИХ САМОЛЁТОВ 05.07.03 Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор Серьезнов А.Н. Новосибирск – СОДЕРЖАНИЕ Введение...»

«Чигиринский Юлий Львович ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ МНОГОПЕРЕХОДНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОЕКТИРУЮЩЕЙ ПОДСИСТЕМЫ САПР ТП 05.02.08 – Технология машиностроения 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в машиностроении) диссертация на...»

«ГАРЕЕВ РУСТЭМ РАШИТОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НАСОСНОГО И ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА УСТАНОВКАХ КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая отрасль) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный...»

«ТУРУК ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛОВЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ СТРУГОВЫХ КОМПЛЕКСОВ Специальность 05.05.06 - Горные машины Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Научные консультанты:...»

«ЯКОВЛЕВ Станислав Николаевич ВЫБОР КРИТЕРИЕВ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ИЗ ПОЛИУРЕТАНА Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Санкт-Петербург - 2014 2 Содержание Введение.. Экспериментальное изучение...»

«ФИЛАТОВ Александр Николаевич РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО НИСХОДЯЩЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ В ЕДИНОМ ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПРЕДПРИЯТИЯ...»

«Сазанов Андрей Александрович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ГТД ПУТЁМ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СБОРКИ Специальность 05.02.08 – Технология машиностроения Диссертация на соискание учной степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук Семнов Александр Николаевич Рыбинск...»

«БУЯНКИН ПАВЕЛ ВЛАДИМИРОВИЧ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАТФОРМ И НАГРУЗОК В ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ ЭКСКАВАТОРОВМЕХЛОПАТ Специальность 05.05.06 – Горные машины ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : профессор, доктор технических наук Богомолов Игорь...»

«(Подпись) КОВАЛЕВ МАКСИМ ИГОРЕВИЧ Управление качеством продукции в производственных системах, выполняющих специальные процессы на примере литейного производства 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции Диссертация на соискание ученой...»

«АБДУЛИН Арсен Яшарович МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВОДОМЕТНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ СКОРОСТНЫХ СУДОВ Специальность 05.04.13 Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор техн. наук, доцент Месропян А. В. Уфа – ОГЛАВЛЕНИЕ...»














 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.