2.2.2.1. Выбор рационального способа устранения дефектов детали

В основу выбора способа устранения дефектов деталей могут быть положены три подхода, которые отличаются различной степенью учета технологических, технических и технико-экономических показателей.

Первый подход – основан на расчетах полной себестоимости устранения дефектов детали различными способами путем сопоставления их результатов.

При втором подходе сравнивают между собой комплексные величины в виде отношений технологических затрат к ресурсу деталей новой и восстановленной. В качестве базового показателя принимают показатели новой детали.

Третий подход учитывает значения комплексного показателя как функции трех критериев: применяемости, долговечности и технико-экономического.

Недостатки первого метода кроются в отсутствии учета технического состояния послеремонтной наработки восстановленной детали и несопоставимости результатов расчетов. Второй и третий методы допускают в производство способы, которые при малой цене восстановления формируют и малую долговечность по сравнению с нормативной наработкой изделия. Все методы оценивают полученные результаты, но, ни одни из них не формирует сам процесс восстановления детали.

Критерии оценки процесса восстановления деталей имеют большое значение для практики восстановления изделия, поэтому непрерывно уточняются. В некоторых работах  предложено в качестве критерия рационального способа восстановления соотношение затрат и наработки машины, руб/км пробега.

В.И. Казарцев определил условие рациональности восстановления деталей тем или иным способом в следующем виде:

где Св  и Сн – соответственно стоимости восстановления изношенной детали и изготовления новой детали, руб; iв  и iн  - интенсивность изнашивания восстановленной и новой деталей, мм/ч; Iв и Iн– величины предельного износа восстановленной и новой детали, мм.

Выбор способа, по его мнению, зависит от конструктивно – технологических особенностей и условий работы ренодеталей, величины их износа, эксплуатационных свойств самих способов, определяющих долговечность  восстановленных деталей и стоимости их восстановления.  Для оценки эффективности способа предложены частные критерии применяемости, долговечности и экономичности. Окончательный выбор способа проводится с помощью технико – экономического  критерия, связывающего долговечность восстановленной детали с экономикой ее восстановления, по формуле:

где  – удельная себестоимость способа устранения дефекта, руб/м2;
– коэффициент  долговечности детали;
- коэффициенты износостойкости, выносливости, сцепляемости;
– поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановленной детали в условиях эксплуатации; =0,8….0,9.

Очевидно, что сумма приведенных затрат при восстановлении конструктивно – технологических параметров изношенных деталей до уровня новых деталей должна быть минимальной. Трудоёмкости применения комплексных стоимостных критериев вызвали необходимость применения и частных критериев.

Наиболее известным критерием оценки трудоемкости является - комбинированный критерий, отражающий  энерго – и трудоёмкость восстановления детали.
Приведенные затраты и долговечность ренодетали находятся в зависимости:

где К1i  К2i К3i – соответственно коэффициенты  энерго – и трудоёмкости и экономичности восстановления детали; Кдi     - коэффициент      долговечности восстановленной детали; Звi затраты на восстановление детали; Цн    - цена  новой детали.

Коэффициент долговечности целесообразнее определять по отношению не к новой детали, а к нормативному ресурсу отремонтированного изделия.

Разработка технологического процесса реновации изношенной детали с учетом величин послеремонтной наработки требует длительных исследований изменения  размеров, зазоров и натягов в сопряжениях, формы и взаимного расположения поверхностей и других параметров во время эксплуатации восстановленных изделий. Однако длительность таких исследований  превышает приемлемые сроки  технологической подготовки реновационного производства. 

Задача выбора способа устранения дефектов  делится на две части: научную и инженерную.

Научная часть определяет состав необходимых свойств ренодетали и их значений. Основные из них рассмотрены ранее – это  промышленная чистота поверхности, физико-механические  свойства элементов (состав, структура, твердость, микротвердость составляющих), геометрические параметры поверхностей (шероховатость, размеры элементов,  и их точность, точность формы и взаимного расположения поверхности осей), значение массы и ее распределение относительного оси вращения. Эти значения являются ограничениями для инженерной разработки процесса восстановления детали. Научная часть разработки формирует рациональное множество современных процессов и значений их параметров для различных объемов реновации, новые инструменты, схемы исполнительных механизмов. Указанные работы предшествуют заводской подготовке ремонтно-восстановительного производства.
Инженерная часть включает выбор и описание совокупности технологических воздействий и СТО, обеспечивающих безусловное получение необходимых свойств восстановленной детали с минимальным расходом производственных ресурсов. Эти решения оптимальны только для конкретных производств.

Многократно повторяющийся процесс восстановления детали должен быть построен оптимальным образом по критерию расхода производственных ресурсов с учетом ограничений по производительности и качеству реновации.

Постановка задачи выбора восстановления детали следующая: из числа возможных видов и вариантов технологических операций, образующих процесс, найти такую их последовательность, которая обеспечит установленные ограничения по производительности процесса и качеству восстановления с наименьшими затратами.

Структура технического решения, положенного в основу технологического процесса восстановления детали, базируется на представлении возможных вариантов составляющих технологических   представлений возможных вариантов составляющих технологических операций, затрат на реализацию этих операций и поиска связанного множества операций, удовлетворяющего ограничениями и обращающего в минимум значение целевой функции. При выборе варианта технологического процесса одновременно ведут поиск как новых, так и оптимальных технических решений.

Таким образом, оптимальный метод выбора технологического процесса восстановления детали должен базироваться на учете многообразия освоенных и гипотетически возможных способов нанесения восстановительных слоев и покрытий на несущие поверхности ренодеталей, их упрочнению и дальнейшей механической обработки с целью получения необходимых ремонтных размеров. Вместе с тем предложенный способ восстановления должен удовлетворять установленным ограничениям по качеству, производительности обработки при наименьших затратах на его  реализацию.