Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования 10
1.1 Условия эксплуатации бульдозеров на россыпных месторождениях Южной Якутии 10
1.2 Показатели использования бульдозеров 15
1.3 Анализ работ по ремонтной технологичности машин 24
1.4 Требования к ремонтной технологичности бульдозеров 33
1.5 Задачи исследования 37
1.6 Выводы 38
2 Оценка ремонтной технологичности бульдозеров 40
2.1 Методика оценки ремонтной технологичности бульдозеров 40
2.2 Определение функционального критерия 42
2.3 Выбор показателей для оценки ремонтной технологичности бульдозеров 48
2.4 Методика сбора и обработки статистической информации для оценки ремонтной технологичности бульдозеров 55
2.5 Математическая обработка экспериментальных данных 59
2.6 Выбор базовых показателей для оценки уровня ремонтной технологичности 62
2.7 Определение комплексного показателя ремонтной технологичности... 65
2.8 Выводы 70
3 Исследование влияния внешних факторов на ремонтную технологичность бульдозеров 71
3.1 Влияние окружающей среды на ремонтную технологичность бульдозеров 71
3.2 Влияние горнотехнических условий на ремонтную технологичность бульдозеров 76
3.3 Влияние профессиональной подготовленности обслуживающего персонала на ремонтную технологичность бульдозеров 78
3.4 Влияние срока эксплуатации бульдозера на ремонтную технологичность 81
3.5 Выводы 83
4 Особенности эксплуатации и ремонта бульдозеров, работающих в условиях севера 85
4.1 Особенности работы металлоконструкций бульдозеров в условиях низких отрицательных температур 85
4.2 Отказы и основные виды разрушений металлоконструкций бульдозеров 97
4.3 Особенности ремонта бульдозеров в условиях низких отрицательных температур 111
4.4 Контроль и дефектовка деталей. Методы технической диагностики металлоконструкций бульдозеров 121
4.5 Выводы 126
5. Разработка рекомендаций по повышению уровня ремонтной технологичности бульдозеров 128
5.1 Рекомендации по совершенствованию системы НИР бульдозеров 128
5.2 Рекомендации по применению методов ремонта 137
5.3 Рекомендации по совершенствованию технологии сварочных работ
при ремонте металлоконструкций бульдозеров 139
5.4 Конструктивно-технологические мероприятия по повышению ремонтной технологичности бульдозеров 149
5.5 Рекомендации по организации ремонтного хозяйства 151
5.6 Экономическая эффективность от внедрения мероприятий и рекомендаций по повышению ремонтной технологичности 157
5.7 Выводы 159
Заключение 162
Библиографический список
- Показатели использования бульдозеров
- Выбор показателей для оценки ремонтной технологичности бульдозеров
- Влияние горнотехнических условий на ремонтную технологичность бульдозеров
- Особенности ремонта бульдозеров в условиях низких отрицательных температур
Введение к работе
Акту ал ьность работы Золотодобывающая промышленность является одной из крупнейших отраслей народного хозяйства Республики Саха (Якутия). В связи с высокими капитальными затратами при освоении рудных месторождений золота, основу минерально-сырьевой базы золотодобывающей промышленности Якутии в ближайшем будущем, как и в настоящее время, будут составлять именно россыпные месторождения.
Условия залегания месторождений россыпного золота, горнотехнические условия эксплуатации, часто большая удаленность добычных объектов от источников энергоснабжения и богатый опыт разработки россыпей предопределили широкое (можно сказать повсеместное) применение в Южной Якутии бульдозерного способа производства работ с предварительным обогащением песков гравитационным методом на переставных промывочных установках с дальнейшей доводкой концентрата на пшихообогатительных участках.
Высокие темпы отработки россыпных месторождений сдерживаются низкой эффективностью использования бульдозерной техники. Под влиянием многочисленных объективных и субъективных факторов бульдозеры простаивают до 50% и более календарного времени.
Низкий уровень надежности приводит к сокращению ремонтного цикла и удорожанию ремонтов. Расходы на содержание и ремонт оборудования в северных районах превышают аналогичные в средней полосе России в 2-3 раза.
Необходимость увеличения выработки на единицу оборудования для сохранения золотодобычи на должном уровне, учитывая постоянное ухудшение горно-геологических и горнотехнических условий разработки россыпей, ставит задачу повышения эффективности использования бульдозеров. Одним из направлений повышения эффективности использования бульдозеров на россыпных месторождениях является повышение их ремонтной технологичности, улучшение их приспособленности к техническому обслуживанию и ремонту, а также совершенствование самой системы технического обслуживания и ремонтов.
В настоящее время вопросам совершенствования технологичности изготовления, обслуживания и восстановления работоспособности горных машин посвящены работы В.И.Солода, Г.И.Солода, В.И.Русихина, Я.М. Радкевича, В.И. Гетопанова, Г.С.Ратухина, В.Ш. Френкеля, П.И.Коха, П.Н.Волкова, Д.Е. Махно, Н.Н. Страбыкина, В.И.Морозова, A.M. Самарина,
И.В. Горбунова, В.А. Голубева, А.Е. Тропа, В.Н. Ефимова, К.В Попандопуло, Е.М. Федярина, Н.Д. Тира, А.И.Шадрина,-B.C. Квагинидзе, А.Н. Балабанова, В.М. Шатуновского, М.А Халфина, Г.В. Маляева, В.Г. Гуляева, В.А Семенова и целого ряда других исследователей. Основные из этих работ рассматривают вопросы оценки уровня надежности карьерных экскаваторов и оптимизации их ремонта применительно к машинам, работающим в условиях средних широт.
Следует отметить, что в настоящее время отсутствуют какие-либо исследования по изучению и установлению уровня ремонтной технологичности бульдозеров. Методика сбора статистической информации и экспериментальной оценки уровня ремонтной технологичности бульдозеров отсутствует. В связи с этим можно говорить о том, что исследования, направленные на повышение уровня ремонтной технологичности бульдозеров, используемых на россыпных месторождениях, являются актуальной научной задачей для изыскания дополнительных возможностей увеличения выработки на единицу оборудования и, как следствие, повышения эффективности разработки россыпей.
Целью настоящей работы является разработка научно-обоснованных мероприятий, повышающих ремонтную технологичность бульдозеров, эксплуатируемых в условиях россыпных месторождений Севера.
Идея работы заключается в рациональной организации технического обслуживания и ремонта на основе оценки уровня ремонтной технологичности бульдозеров по удельным показателям, рассчитываемым как отношение затрат труда, времени и средств па проведение ремонтов к объему выполненной функциональной работы.
Задачи исследований:
проанализировать эффективность эксплуатации бульдозеров, работающих в условиях Севера;
выбрать наиболее рациональную методику и оценить уровень ремонтной технологичности бульдозеров;
выявить и исследовать факторы, влияющие на ремонтную технологичность бульдозеров, эксплуатируемых в условиях Севера;
разработать комплекс мероприятий, повышающих уровень ремонтной технологичности бульдозеров;
обосновать экономическую эффективность предложенных рекомендаций по повышению ремонтной технологичности бульдозеров.
Методы исследований, использованные в работе:
методы квалиметрии для безэкспертной оценки ремонтной
технологичности бульдозеров;
лабораторные методы исследований физико -механических свойств
конструкционных материалов;
методы экспериментальных исследований при промышленной апробации разработанного комплекса мероприятий по повышению уровня ремонтной технологичности;
методы анализа результатов наблюдений с использованием математического аппарата теории вероятностей и математической статистики.
Научные положения, выносимые на защиту:
Основными причинами низкого уровня надежности и ремонтной технологичности бульдозеров, эксплуатируемых на россыпных месторождениях Севера, являются техническое несовершенство их конструкции, низкая приспособленность к жестким условиям эксплуатации, низкое качество ремонтных работ и несовершенство системы технического обслуживания и ремонта.
Математическая модель. определения уровня ремонтной технологичности бульдозеров, разработанная на основе метода безэкспертной оценки качества горных машин, с учетом наиболее значимых показателей - трудоемкости, продолжительности и стоимости ремонтов, а также функционального критерия позволяет более объективно подойти к оценке фактического технического состояния бульдозеров.
На качество эксплуатации, уровень надежности и ремонтной технологичности влияют природно-климатические; горнотехнические условия эксплуатации; срок службы бульдозера; профессиональная подготовленность обслуживающего персонала.
Планирование системы, методов и технологии технического обслуживания и ремонта бульдозеров на россыпных месторождениях должно производится с учетом климатических условий, сезонности работ и ограниченности доступа к горно-добычным участкам. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и
рекомендаиий подтверждаются:
представительным объемом статистической информации (наблюдалось
около 30 единиц оборудования в течение 5 лет);
сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований с доверительной вероятностью 0,8-г0,95 при относительных ошибках 0,1-т0,2, установленных на основе апробированных методов теории вероятностей и математической статистики;
положительными результатами внедрения разработанных научно-технических рекомендаций в старательской артели «Пламя». Научная новизна работы заключается в следующем:
выявлены основные причины низкого уровня надежности и эффективности использования бульдозеров на россыпных месторождениях Севера;
определен уровень ремонтной технологичности бульдозеров, эксплуатируемых на россыпных месторождениях Севера;
определены факторы, наиболее влияющие на уровень ремонтной
технологичности бульдозеров, эксплуатируемых в жестких условиях
россыпных месторождений Севера;
разработаны организационно-технические мероприятия по
оптимизации системы, методов и технологии технического
обслуживания и ремонта бульдозеров на россыпных месторождениях
Севера.
Личный вклад автора:
собран и обработан достаточно большой статистический материал по эксплуатации бульдозеров;
разработана математическая модель для определения уровня ремонтной технологичности бульдозеров;
установлены зависимости ремонтной технологичности бульдозеров от природно-климатических и горнотехнических условий эксплуатации, срока службы и квалификации обслуживающего персонала;
разработаны и внедрены организационно-технологические мероприятия по оптимизации системы, методов и технологии технического обслуживания и ремонта (ТОиР) бульдозеров. Практическая значимость работы подтверждается разработкой и
реализацией в старательской артели «Пламя» рекомендаций по повышению уровня ремонтной технологичности бульдозеров.
Реализаиия выводов и рекомендаиий работы: Разработанная в диссертационной работе система технического обслуживания и ремонта в совокупности с комплексом рекомендаций по повышению уровня ремонтной
технологичности бульдозеров была внедрена в старательской артели «Пламя» АК «Золото Нерюнгри» с годовым экономическим эффектом около 8 млн.руб., а также используется в учебном процессе ТИ (ф) ЯГУ при чтении курса лекций и выполнении контрольных и курсовых работ по дисциплинам «Эксплуатация и ремонт карьерного оборудования», «Горные машины и комплексы».
Апробация работы: Основное содержание работы, отдельные ее положения и результаты были доложены и обсуждены: на техническом совете артели старателей «Пламя»; на техническом совете ГУЛ «Якутуголь»; на 1 международной конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (Москва 2001г.); на IVрегиональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Нерюнгри 2003г.); на конференции «Пути решения актуальных проблем добычи и переработки полезных ископаемых» (Якутск 2003г.); на II Международной научно-практической конференции «Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях» (Пенза, 2004г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Технологическое обеспечение качества машин и приборов» (Пенза, 2004г.); на заседании кафедры горного дела НТИ(ф)ЯГУ; на заседании кафедры горных машин и рудничного транспорта ИрГТУ.
Публикации: По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура работы: Диссертация состоит из введения, 5-й глав, заключения, библиографического списка из 65 наименований и 4 приложений. Диссертация изложена на 194 страницах и содержит 41 рисунок и 46 таблиц.
Работа выполнялась в 1998-2004 годах в Техническом институте (филиале) Якутского государственного университета. Работа выполнена в рамках программ СО РАН «Механика, научные основы машиностроения и надежности машин» и «Создание высокопроизводительного оборудования для Севера».
Показатели использования бульдозеров
На россыпных месторождениях Южной Якутии используются бульдозеры как отечественного, так и импортного производства.
Разработка россыпных месторождений золота характеризуется, прежде всего, сезонностью работ и, как следствие, большой интенсивностью работ, особенно во время промывочного сезона. Обычно рабочий сезон на месторождениях Южной Якутии начинается в конце февраля - начале марта и заканчивается в конце октября - начале декабря (230-280 дней). Продолжительность рабочего сезона зависит в первую очередь от принятой технологии вскрышных работ, от состояния парка техники к концу промывочного сезона и погодно-климатических условий.
Плановые текущие и капитальные ремонты бульдозеров, как правило, проводятся в начале рабочего сезона в марте - апреле. Часть техники, наоборот, ремонтируется в конце сезона после проведения вскрышных работ. Такое разграничение проводят для того, чтобы несколько выровнять коэффициент выхода техники в начале и конце сезона. Иными словами длительные плановые ремонты обычно выпадают на холодный период года. Производство длительных ремонтов в теплый период года нецелесообразно из-за требуемой интенсивности работ во время промывочного сезона. Так как разработка россыпей характеризуется быстрым погашением запасов и частыми переездами с месторождения на месторождение, ремонтная база на горно-добычных участках, как правило, развита недостаточно. Главным образом, это выражается в отсутствии хороших технически оснащенных мастерских, ремонтных цехов и теплых боксов для проведения капитальных и текущих ремонтов.
Обычно после проведения капитального ремонта бульдозер направляется на производство зимне-весенних вскрышных работ. При проведении вскрыши в зимне-весенний период бульдозеры эксплуатируются в достаточно жестком режиме. Это объясняется, в первую очередь, мерзлым состоянием пород, большими амплитудами колебания температур и повышенной интенсивностью работ. С началом промывки (середина мая - начало июня), начинается еще более интенсивное использование горно-добычной техники. Все плановые ремонты, как правило, приурочиваются к аварийным остановкам или же откладываются до конца промывочных работ. Такой подход объясняется сезонностью работ и необходимостью отвлечения большей части оборудования на промывочные работы. Чтобы сохранять запас опережающей вскрыши, приходится часто пренебрегать запланированными ремонтами и техническими обслуживаниями. После окончания промывки песков крайне необходимо производить вскрышные работы, так как породы, оттаявшие за теплый период года, еще некоторое время находятся в талом состоянии и эффективность вскрышных работ гораздо выше, чем в зимне-весенний период. Следовательно, опять уделяется недостаточно внимания для поддержания оборудования в технически исправном состоянии. Часть техники все же останавливают для проведения капитального ремонта. Однако погодно - климатические условия, отсутствие теплых боксов и нехватка запасных частей в конце рабочего сезона обуславливают недостаточное качество таких ремонтов.
Показатели работы и структура календарного времени работы бульдозеров рассмотрены на основе исследований, проведенных автором совместно с руководством артели и ИТР участков на пяти горно-добычных участках артели старателей «Пламя» (АК «Золото Нерюнгри»). Анализ имеющихся данных по другим золотодобывающим предприятиям района показал, что полученные результаты вполне отражают общую ситуацию в Южной Якутии.
В артели старателей «Пламя» используются бульдозеры отечественного производства: Т-500 (ДЗ-141ХЛ), ДЭТ-250 ( ДЗ-34С), Т-130 (ДЗ-27С). Списочное количество бульдозеров на момент начала исследований было следующее: Т-500 - 8шт. ДЭТ-250 - 4шт. Т-130-19шт.
Тяжелые бульдозеры Т-500 применяются здесь в большинстве случаев на работах по разупрочнению мерзлых и скальных пород. Рыхление применяется при вскрышных работах, проходке дренажных и других канав, при добычных работах для интенсификации естественного оттаивания, при задирке плотика, а также на горно-подготовительных работах при формировании зумпфов и других горнотехнических сооружений. Кроме этого, тяжелая техника применяется при уборке оттаявших на достаточную глубину или разрыхленных вскрышных пород и на выкучивании песков. В случае использования высокопроизводительных промывочных приборов с использованием мощных землесосов и гидроэлеваторов эти бульдозеры используются и на промывке песков.
Бульдозеры среднего тягового класса ДЭТ-250 применяются как на вскрышных, так и на добычных работах для перемещения талых или разупрочненных пород. Эти бульдозеры имеют достаточно высокую скорость откатки, поэтому часто применяются на подаче песков в бункер промывочной установки.
Бульдозеры малой мощности Т-130 применяются в основном на подаче песков в бункер-питатель промывочного прибора и на разваловке хвостов промывки. Эти бульдозеры также широко применяются при производстве горно-подготовительных и вспомогательных работ. В зимне-весенний и осенне-зимний период эти бульдозеры используют на вскрышных работах для уборки разрыхленной горной массы.
По результатам исследований был произведен анализ полученных данных, рассчитаны коэффициенты использования оборудования во времени и доля каждого вида простоев в структуре календарного времени работы техники.
Выбор показателей для оценки ремонтной технологичности бульдозеров
Для количественной характеристики ремонтной технологичности горного и транспортного оборудования, в том числе и бульдозеров, может быть использовано большое количество различных показателей, которые классифицируются по следующим признакам [34, 35]: по полноте оценки, по значимости, по области анализа, по способу выражения и т. д.
По полноте оценки показатели делятся на единичные и комплексные. Единичные показатели характеризуют только один признак, комплексные - два и более признака. По значимости показатели делятся на основные и дополнительные. По способу выражения показатели делятся на абсолютные, относительные и удельные.
Абсолютные величины показателей - это показатели, выраженные в натуральных единицах (моточасах, человеко-часах и т. д.)
Относительные величины показателей выражают признак по отношению к одному из основных показателей (продолжительность рабочего цикла, удельный расход топлива и т. д.) Под удельными величинами показателей понимают отношение значений рассматриваемых параметров к значению функционального критерия.
Базовые показатели - это показатели ремонтной технологичности, принятые за исходные при сравнительной оценке ремонтной технологичности различных бульдозеров. Оценка указанных параметров ремонтной технологичности бульдозеров произведена на основе методических указаний [36, 37].
Показатели ремонтной технологичности должны удовлетворять следующим требованиям: S характеризовать основные свойства, определяющие ремонтную технологичность при выполнении заданных функций в рассматриваемых условиях эксплуатации; / обладать возможностью их оценки как расчетным путем так и по статистическим данным; S обеспечивать возможность их использования для установления значений комплексных показателей, составляющими которых они являются.
Для оценки уровня ремонтной технологичности используются удельные величины функционального критерия, удельные базовые и комплексные показатели.
Качество оценки ремонтной технологичности бульдозера во многом зависит от номенклатуры используемых показателей. Для выявления наиболее значимых показателей использовался метод ранговой корреляции. Он предусматривает набор показателей и их ранжирование, обработку ранжирования и определение наиболее значимых показателей.
На основании группы опросных анкет (форма 1) была составлена матрица рангов (таблица 2.10), где строками являются оценки, данные специалистами определенному показателю.
Ввиду того, что некоторые специалисты присвоили одинаковые ранги разным показателям, на основании имеющейся матрицы строилась преобразованная матрица рангов, приведенная в таблице 2.11. Здесь tj - число m одинаковых рангов j-й строки ранжировки; ХЯ;І -сумма рангов по каждому н m показателю, присваиваемых специалистами; d( = ]qj(-0.5 m(n4-і)-разность j=i между суммой рангов по каждому показателю и средней суммой рангов; п -число показателей; m - число специалистов.
В преобразованную матрицу рангов включались ранжировки, приведенные к нормальному виду, т.е. сумма рангов в одной ранжировке равна (п + 1) п По данным матрицы рангов вычислялся коэффициент конкордации W, показывающий степень совпадения мнений, причем 1 » W » 0. где W = 0 - отсутствует согласованность во мнениях специалистов; W = 1 - полная согласованность во мнениях специалистов; Коэффициент конкордации определяется по формуле [38, 39] w=l —; (2-8) т2(п3-п)-тУГ 12 н где S = Xd,2; (2.9) i=l W.ZaJ,); (2.10) 12 k=i где z - число групп одинаковых рангов в j-й ранжировке. Оценка значимости коэффициента конкордации производилась по критерию согласия Пирсона х , значение которого определялось по формуле: = 1 Г — (2-П) m х n(n + 1) У Т. 12 v } n-l& J Расчетное значение %2 = 11,83 сравнивалось с табличным. При v = п — 1 степенях свободы и уровне доверительной вероятности Р = 0,99 х2табл = 3,053.
В нашем случае имеет место %2 х2табл » следовательно с вероятностью 0,99 можно утверждать, что существует определенная согласованность специалистов относительно степени влияния показателей при оценке ремонтной технологичности бульдозеров, оцениваемая коэффициентом конкордации W = 0,6.
Влияние горнотехнических условий на ремонтную технологичность бульдозеров
Горнотехнические условия эксплуатации бульдозеров оказывают наиболее большое влияние на ремонтную технологичность. Основное влияние на формирование нагрузок в процессе работы оказывают физико-механические свойства разрабатываемых пород, степень разрушенности, гранулометрический состав, условия залегания, а также состояние пород (мерзлые или талые). Кроме того, на оборудование действуют такие факторы, как обводненность, абразивность, льдистость и др.
На зимне-весенних и осенне-зимних вскрышных работах с помощью рыхления производится разрушение горных пород, а затем их перемещение в отвалы в разрушенном состоянии. При рыхлении пород бульдозер работает в условиях больших ударных знакопеременных нагрузок. Разрыхленные с помощью механического рыхления, породы имеют большое количество негабаритов и 5-7 категорию крепости, что также создает повышенные нагрузки на основные механизмы бульдозера.
Динамический характер нагружения несущих конструкций, рабочего оборудования и других основных узлов, длительная работа приводов в режиме максимальной нагрузки, различные колебания и удары, возникающие при разрушении и отрыве горной массы от массива, определяют значительные напряжения в конструкциях бульдозера. Это приводит к увеличению количества отказов и, как следствие, учащению аварийных ремонтов, увеличению их продолжительности, трудоемкости и стоимости.
Кроме того, при разработке пород повышенной крепости (при рыхлении промерзших пород или при задирке плотика) негативное влияние горнотехнических условий увеличивается. Четко прослеживается взаимосвязь между наработкой на отказ, продолжительностью, качеством, стоимостью, трудоемкостью ремонтов и категорией крепости разрабатываемых пород.
В таблице 3.2 приведена наработка между ремонтами, удельные и базовые значения продолжительности, трудоемкости и стоимости ремонтов бульдозера Т-500 при отработке пород различных категорий крепости (по классификации проф. В.В. Ржевского). Установленные функциональные зависимости близки к линейным и в первом приближении достаточно хорошо описываются с помощью уравнений: Удельная продолжительность Т: у = 0,01 ОЗх + 0,0164; Удельная трудоемкость S: у = 0,006х + 0,0136; Удельная стоимость С: у = 0,0042х + 0,0062.
Из таблицы 3.2 и рисунка 3.3 видно, что прослеживается четкая тенденция увеличения продолжительности, трудоёмкости и стоимости ремонтов при увеличении крепости разрабатываемых пород, тогда как наработка на отказ существенно снижается при разработке пород повышенной крепости. То есть можно говорить о том, что с повышением классности пород по крепости интенсифицируется процесс износа деталей и узлов, увеличивается возможность хрупких разрушений и пластических деформаций вследствие увеличения ударных нагрузок. Соответственно это приводит к учащению, росту объемов и, естественно, удорожанию ремонтов техники.
Под профессиональной подготовленностью рабочего ремонтника согласно ГОСТу 21033-73 понимают свойство исполнителя, определяемое совокупностью знаний, навыков, физических и интеллектуальных данных, обуславливающих его способность выполнять неоТак как профессиональная подготовленность характеризуется квалификацией и натренированностью ремонтного персонала, то: Knf=KKfKHf; (3.9) где KKf - коэффициент квалификации f-ro исполнителя; КцГ- коэффициент его натренированности. Оценку коэффициента квалификации производим по базовому показателю, который определяем из условия равенства трудоемкости выполнения одной и той же операции, т. е.: S = KKftf = const; (3.10) тогда: KH6t6=KKftf или KKf=KK6t6t; (3.11) где tf, t6 - соответственно время выполнения операции f-ым исполнителем и исполнителем с базовым разрядом (ККб = 1 )
Из продолжительных наблюдений за работой исполнителей всех разрядов, выполненных по нескольким операциям в одних и тех же условиях и механической оснащенности, установлено, что для оценки коэффициента квалификации целесообразно принимать отношение дневных тарифных ставок (bf) к базовой (Ьб), принятых из единых норм времени и выработки (принимаем тарифные ставки, применяемые на государственных предприятиях) . В качестве базовой принимают дневную тарифную ставку исполнителя третьего разряда КК=ЪХ; (3.12)
Исходя из этого за единицу интенсивности выполнения примем работу, выполняемую одним исполнителем с базовым разрядом в единицу времени при коэффициенте натренированности и технической вооруженности равных единице.
Квалификация исполнителей характеризуется подготовкой их к выполнению комплекса работ в соответствии с данной профессией. С повышением квалификации снижается продолжительность работ. Кроме того важна натренированность исполнителей.
Для определения характера изменения коэффициента натренированности от опыта рабочих различных разрядов были проведены наблюдения за выполнением одних и тех же работ в одинаковых условиях и при одной и той же технической вооруженности на первом и повторных ремонтах. Ниже приведены результаты наблюдений, полученные при замене бортового редуктора бульдозера Т-500 рабочими III - IV разрядов (табл. 3.3, рис. 3.4). бходимую совокупность операций по ремонту машин с заданным уровнем качества. При выполнении одного и того же ремонта в фиксированных условиях трудоемкость остается постоянной, а разница во времени его выполнения различными исполнителями свидетельствует лишь о различии их профессиональной подготовленности.
Трудоемкость операций ремонтных работ, выполняемых рабочими различной профессиональной подготовленности с учетом технической вооруженности, определяется по формуле: S = ZKnfKmbtf; (3.5) где Knf- коэффициент профессиональной подготовленности; Kmb- коэффициент технической вооруженности; tf- продолжительность ремонтной операции.
Особенности ремонта бульдозеров в условиях низких отрицательных температур
При сварке сталей, работающих при низких температурах, особое внимание обращают на выбор электродов. При этом стремятся к тому, что бы сварочный шов по своим характеристикам приближался к основному материалу.
Сварка при ремонте бульдозеров на предприятиях Южной Якутии производится в основном электродами постоянного тока отечественного производства. На практике наибольшее распространение получили для сварочных и наплавочных работ электроды типа Э-42А и Э-50А (УОНИ 13/45; УОНИ 13/55 и др.), а для наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания (зеркало отвалов; рабочая часть стойки рыхлителя, брусья отвала, боковая часть ходовых тележек и т.д.) электроды ЭН-300Х25Р (Т-590); ЭН-300Х23Р2 (Т-620).
Качество сварки зависит от режимов отвода тепла, так как от этого меняется характер термического влияния в зоне сварки. При большом теплоотводе, зависящем от толщины и размеров листа, термическое влияние в зоне сварки проявляется больше и может вызвать охрупчивание шва и околошовной зоны [53].
Для хладостойкости важен правильный выбор стыка и формы соединения. В порядке снижения работоспособности с понижением температуры типы стыков располагаются в следующий ряд: соединение сварное встык, соединение двумя накладками по ширине детали, соединение одной накладкой, когда все усилие передается через два фланговых шва. Наиболее надежным видом соединений является стыковая сварка. Поэтому все меры по перекрытию появившихся в деталях трещин накладками не приводят к успеху, и только заварка самой трещины внутри детали с использованием правильной технологии позволяет остановить ее развитие. Обращают внимание на способы прикрепления второстепенных деталей: прикрепление поперечными швами без вывода, а затем с выводом их концов на кромку основного элемента; продольная приварка по плоскости полосовых элементов; продольная приварка по кромкам [17].
Выполнение ремонтных работ желательно проводить без применения излишне мощных сварных швов, крепления ребер жесткости без скосов, близко расположенных параллельных или пересекающихся швов. При этом стыковые сварные швы должны выполняться с полным проваром.
Необходимо помнить о различной податливости отдельных видов соединений, в том числе и сварных швов. Элементы различной жесткости в составе комбинированного соединения неравномерно воспринимают нагрузку и могут разрушаться.
Необходимо иметь в виду, что случайные дефекты изготовления и ремонта конструкций могут явиться так же причиной хрупких разрушений. Даже при таком дефекте, как ожог электродом при случайном касании или зажигании дуги, может быть причиной аварии. Зажигание и гашение сварочной дуги при выполнении электродуговой сварки рекомендуется производить на выводных планках. Случайные местные повреждения на поверхности элементов устраняют абразивным кругом.
При оценке качества сварного шва руководствуются следующими положениями: все швы должны иметь плавный переход к основному металлу; шов должен иметь светлую поверхность с равномерными волнами чешуйками, без наплывов, прожогов, сужений и перерывов, зашлакования поверхности шва; металл не должен иметь трещин, вздутий поверхностных пор. В основе выбора оптимального режима сварки металлоконструкций лежат следующие условия: отсутствие трещины замедленного развития в шве и околошовной зоне; формирование шва с достаточным рассасыванием дислокации. Повышению вязких свойств металла способствует: проплавление основного металла и плавный переход к основному металлу; равнопрочность металла шва с основным металлом (статическая или усталостная в зависимости от условий эксплуатации); достаточная вязкость разрушения сварного соединения при температурах до -65С (KSV выше 0,21МДж/м2). Для выполнения перечисленных требований необходимо знание параметров технологии сварки в зависимости от следующих факторов: химического состава и механических свойств стали; допустимого содержания водорода в шве; температуры окружающего воздуха; условий работы сварного шва.
При этом необходим комплексный подход, при котором рациональная конструктивная форма элементов конструкции выбирается с учетом условий ее работы с одной стороны, а так же с учетом влияния технологии сварки на конструктивные формы узла и свойства сварного соединения с другой стороны. Только совместное решение конструктивных и технологических задач при создании металлоконструкции позволяет увеличить ее долговечность с полным использованием ресурса работоспособности.
Основным фактором, определяющим после окончания сварки конечную структуру металла шва и зоны термического влияния, является термический цикл, которому подвергается металл на конкретном участке при сварке. Ширина и конечная структура различных участков сварного соединения зависит от способа и режима сварки, состава основного и сварочного материала, размеров свариваемых материалов.
Обеспечение равнопрочности сварного соединения при дуговой сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей обычно не вызывает затруднений [54]. Между тем, имеют место многочисленные случаи разрушений сварных соединений из этих деталей, в особенности при эксплуатации конструкций в условиях низких отрицательных температур.
Исследования низколегированных сталей 10ХСНД, 09Г2С показали, что основной причиной снижения сопротивляемости соединения образованию холодных трещин при низких температурах является водород. Сопротивляемость этих сталей с понижением температуры при сварке уменьшается на 20-40%. Холодные трещины не появляются, если содержание водорода меньше Зсм3/100г. Снижение содержания диффузионно-подвижного водорода ниже 1,5см /100 г приводит к резкому увеличению сопротивляемости разрушению.
Известно, что водород и концентрация напряжения имеют одинаковые характеры влияния на склонность к замедленному разрушению: уменьшением количества водорода и притуплением формы концентратора время до разрушения заметно увеличивается.
Основными источниками поступления водорода в металл являются: свободная и связанная влага, присутствующая в покрытии электродов; смазка, краска, ржавчина, влага, иней и др. загрязнения на поверхности свариваемых изделий; атмосферная влага.
Для получения качественного сварного соединения необходимо уменьшение содержания водорода в свариваемом металле и в шве, а также уменьшение остаточных напряжений. Для выполнения этих условий при разработке технологии ремонтной сварки и в процессе самой сварки необходимо тщательное соблюдение теплового режима, который включает в себя: предварительный, сопутствующий, послесварочный подогрев, режим сварки и предварительную подготовку сварочных материалов.
Уменьшение влажности электродных покрытий и места сварки существенно сказывается на снижении пористости шва. Поэтому сварку необходимо выполнять лишь предварительно просушенными электродами и при удалении влаги с самой детали. Сварку в зимних условиях следует производить после подогрева и предварительного просушивания кромок свариваемых узлов. Для исключения насыщения влагой при сварке особо ответственных деталей электроды к рабочему месту сварщика должны поступать непосредственно перед сваркой в плотно закрытой таре.
