Общие понятия и определения

В результате целесообразных действий рабочих и средств технологического оснащения над ремонтируемыми изделиями происходит их превращение из состояния ремонтного фонда в товарную продукцию. Эти действия основаны на механо-химико-физическом изменении ремонтируемых объектов с целесообразным вложением материалов, энергии и информации.

Восстановить (согласно «толковому словарю живого великорусского языка» В.И. Даля) – это приводить в первобытное состояние, возобновлять, обновлять, возобновлять.

Значения применяемых в литературе о ремонте изделий понятий « реставрация», «ремонт» и «восстановление» следующие. Реставрация (лат. restauratio) означает восстановление в первоначальном виде художественных и архитектурных произведений. Вводить этот термин в теорию ремонта изделий и использовать его нет необходимости. Ремонт буквально означает «перемонтировать». В свою очередь, «монтаж» (фр.montage) - это подъем, сборка и установка машин и сооружений. Термин «ремонт» относится к изделию или ее частям, к которым применимы воздействия, называемые разборочно-сборочными работами. Термин «восстановление» - приведение в прежнее состояние – относится в большей степени к детали.

Восстановление – это технологический процесс возобновления исправного состояния и ресурса деталей путем возвращения им утраченной части материала из-за изнашивания и доведения, значений уровня свойств, изменившихся за время длительной эксплуатации в изделии до нормативных, предусмотренных конструкторско-технологической документацией.

Ограниченные государственные запасы материалов и энергии не позволяют в достаточной мере развивать машиностроение, и с этой целью для сохранения парка машин в работоспособном состоянии требуется развивать и совершенствовать ремонтно-восстановительное производство машин. Обеспечение поставленных задач в условиях единичного и серийных типов производств (сегодня 75% выпускаемой продукции в России изготавливается в условиях этих типов производств) представляет серьезные трудности без серьезных инвестиций, поиска новых подходов, решений, усовершенствованных технологических процессов восстановления деталей и узлов. Восстановление - как реновационный процесс состоит из экономического и технического аспектов.

Экономический аспект обусловлен своим происхождением от латинского слова «renovation», т. е обновление, возобновление, в результате которого, происходит замещение морального и физического износа производственных основных фондов новыми или восстановленными источниками капиталовложений. Источником капиталовложений на реновацию служит амортизационный фонд.

Технический аспект относится к области науки и техники, который включают совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на исследование, разработку и применение высокоэффективных ТП, оборудования и материалов для восстановления и увеличения ресурсов деталей, узлов и машин и других средств и объектов материального производства (СОМП), а также использования изделий по новому назначению (конверсия), переработку отслуживших свой срок материалов и изделий для вторичного использования их в производстве новой продукции.

На современном этапе развития ремонтно-восстановительного производства, когда остро встает вопрос о материальных, энергетических и трудовых ресурсах, нельзя рассматривать ремонт и восстановление в узком разрезе этих производств и не учитывать экономическую целесообразность этих процессов. Таким образом, этим процессам подходит больше термин «реновация».

Искусство применения реновационных технологий, организация качественно новых подходов к организации производства по выпуску СОМП при низкой себестоимости, заключается в умении выбрать такую последовательность комбинаций средств технологического оснащения, ТП, начиная с заготовительных цехов и участков, и кончая обработкой изделий всеми известными способами выполнения технологической операций, в том числе сборочных, при которых продолжительность всего цикла производства и общая стоимость изделия были бы наименьшими. Одна из главных задач реновации заключается в экономически эффективном восстановлении надежности изделий в результате наиболее полного использования остаточной долговечности их деталей.

Поскольку эксплуатация изделия сопровождается снижением его качества, возникает необходимость в систематическом поддержании их качества на том уровне, который был, достигнут при проектировании и изготовлении.

Эта задача может быть решена двумя способами:

- создание условий эксплуатации, при которых снижение качества изделия, сводится к минимально возможным потерям;

- периодическими реновациями показателей качества путем восстановления и технологического обслуживания с обеспечением уровня качества изделия по возможности близкого к первоначальному (80%).

Известно также, что управление качеством изделия на стадии их эксплуатации сводится к систематическому контролю качества и целенаправленному воздействию на те же условия и факторы, которые влияют на качество машин. Это учитывается и на стадии разработки машин.

Этапы реновации изделия. В условиях новых подходов к восстановлению изделия можно представить этапы:

- обоснование необходимости реновации изделия;

- научно-технические исследования целевого использования реновационного изделия;

- разборка изделия, оценка состояния, осмотр, замена отдельных элементов деталей и узлов;

- разработка конструкторского проекта на вновь вводимые узлы;

- изготовление вновь вводимых изделий и узлов;

- сборка оборудования совместно с вводимыми реновационными деталями и узлами;

- испытание и доводка вводимых образцов.

При восстановлении деталей обеспечивают нормативные значения функциональных и ресурсных показателей. Функциональные показатели характеризуют исправность детали, а ресурсные – степень восстановления технического ресурса. При восстановлении деталей, в том числе и их поверхностей, доводят до нормативных значений следующие показатели:

• промышленную чистоту поверхностей;

• размеры и формы;

• износостойкость трущихся поверхностей;

• прочность, сплошность, структуру строения материалов;

• усталостную прочность;

• жесткость упругих деталей;

• взаимное расположение и формы поверхностей;

• шероховатость поверхностей;

• значение массы детали и ее распределение относительно осей вращения и инерции;

• коррозионная стойкость.

Современная система качества восстановления деталей строится в соответствии с требованиями стандарта новых ИСО 9000 и ИСО 9004.

Важным условием рациональной эксплуатации изделий является их своевременный, качественный ремонт, а также правильный уход за ними. В процессе работы отдельные поверхности машин подвергаются износу, разрушению, коррозии или выходят из строя по другим причинам. Задача реновации своевременное восстановление работоспособности изделий в минимально возможные сроки и с наименьшей затратой труда, материалов и денежных средств. Качественный ремонт имеет большое значение для повышения долговечности и надежности работы изделия, снижения эксплуатационных расходов.

Нарушение нормальной работы изделия происходит в первую очередь вследствие износа деталей (около 80 % всех случаев), их повреждения (задиры поверхностей, деформации, поломки, коррозионные и эрозионные разрушения), а также в результате разрегулирования отдельных механизмов и устройств. Эти нарушения происходят непрерывно и внезапно (аварии).

Износ – это процесс постепенного изменения состояния поверхностей сопряженных деталей при трении. Он характеризуется сложными явлениями механического и молекулярного взаимодействия материала контактирующих поверхностей деталей, вызывающими механические, химические и структурные изменения поверхностей трения. В результате этих изменений происходят разрушения поверхностей трения. В зависимости от условий работы различают несколько видов износа – абразивный, окислительный, осповидный (питтинг) и пр. В процессе износа изменяются размеры деталей. Искажается форма поверхностей трения, увеличиваются зазоры в сопряжениях, ухудшается качество поверхностей. Эти изменения вызывают снижение точности, производительности и КПД работы машин, повышенный расход смазки и горючего (в двигателях), вибрации, стуки и шумы, а также дополнительные нагрузки в отдельных механизмах. Для конкретных условий в машинах различного типа устанавливаются предельные величины допустимых износов и сроки службы.

С приходом в обиход нового расширенного понятия « реновация», происходит некоторое уточнение терминологии, связанной с ее технологической реализацией.

Реновация – это комплекс технологических, конструкторских и организационных мероприятий, направленных на восстановление или придание рабочего ресурса объектам материального производства, а также на использование их по новому назначению с минимальными затратами энергии и материалов, либо на утилизацию их с минимальной экологической вредностью.

Основу науки о реновации составляют закономерности подготовки и организации производства к восстановлению изделий, обеспечивающие требуемое качество и заданное их количество с наименьшими затратами труда, энергии и материалов. В то же время опыт ремонта самолетов, судов, тепловозов, автомобилей и двигателей силами заводов-изготовителей, а также опыт ремонта машин западными фирмами свидетельствуют о возможности достижения послеремонтной наработки объектов не меньше, чем у новых изделий, затратах, не превышающих 60% затрат на их производство. Практика показывает, что научно-обоснованная технология и организация восстановления деталей позволяет достичь нормативной наработки техники, а в отдельных случаях и превзойти наработку новых изделий.

Применительно к повышению ресурса деталей, реновация – это технологический процесс восстановления деталей путем возвращения им утраченной части материала из-за изнашивания и (или) доведения до нормативных значений уровня свойств показателей качества, изменившихся за время их длительной эксплуатации в изделии. Обоснованный процесс реновации обеспечивает повышение ресурса деталей со свойствами, отвечающих требованиям конструкторско-технологической документации или превосходящими их.

При изготовлении, например, одного коленчатого вала автомобильного двигателям расходуют 57 кг металла, (масса отходов- 2,5 кг); при реновации эти величины в 20 раз меньше.

Для поддержания или восстановления исходных характеристик изделия в машиностроении, обеспечения его жизнедеятельности прибегают к его восстановлению на различных стадиях эксплуатации. Номенклатура восстанавливаемых изделий весьма широка и многообразна. Это – изделия промышленного назначения: транспортные средства (автотранспорт, авиация, суда, подвижной состав железных дорог и др.), изделия бытового назначения, медицинская техника и инструменты, и многое другое.

Ренопригодное изделие - это изделие, которое утратив свои свойства, предусмотренные конструкторско-технологической документацией, в процессе эксплуатации, подлежит восстановлению или ремонту или может быть использовано по новому назначению.

Как показывает практика реновации изделий, ресурс дальнейшей работы любого изделия ограничивается 2…3 десятками деталей, которые частично или полностью утратили свою работоспособность в связи с достижением предельного состояния из-за поломки и износа. Предельное состояние этих деталей определяется тем, что их дальнейшее применение по назначению технически невозможно или экономически нецелесообразно. При достижении предельного состояния деталь может обладать или нет остаточной долговечностью. В первом случае деталь может быть восстановлена и ее признают ренопригодной, а во втором – она отправляется в утиль.

Деталь, признанная пригодной для процесса реновации, в частности для восстановления утраченных в процессе эксплуатации свойств, называют ренозаготовкой.

Остаточная долговечность ренопригодного изделия – это потенциальная долговечность изношенных деталей, которая может быть использована в эксплуатации после выполнения экономически обособленного объема восстановительных работ.

Ренопригодная деталь в условиях ремонтно-восстановительного производства проходит путь от ренозаготовки до ренодетали.

Конструктивная форма ренозаготовки аналогична дефектной детали. Каждая поверхность ренозаготовки продолжает иметь своё предопределенное функциональное назначение.

Ренодеталь – это изделие, полученное в результате проведения экономически обоснованных ремонтно-восстановительных работ по восстановлению физико-механических свойств и геометрических размеров детали, утраченных в процессе эксплуатации, в соответствии с требованиями конструкторско-технологической документации и пригодная для дальнейшего использования.

Ряд значений ренодетали определен нормативной документацией, они являются ограничениями, которые обеспечивают не менее чем 80%-ную послеремонтную наработку детали от наработки нового изделия.

Перспективные изношенные детали, полученные в результате разборки, очистки машины, узлов и дефектации деталей, значительно дешевле заготовок машиностроения, изготовленных в литейном или кузнечно – штамповочном производствах. При использовании ренозаготовки обрабатывают меньшее число поверхностей, что объясняет меньшую трудоемкость обработки.

С целью повышения сопротивляемости элементов ренодеталей разрушению, остаточной деформации или изнашиванию проводят дополнительно упрочняющие мероприятия, выполняемые путём нанесения износостойких покрытий, термической или химико – термической обработки, поверхностного или объёмного пластического деформирования.