Практическая работа №1 Построение структурной модели стадии «эксплуатация» жизненного цикла металлорежущих станков

Цель работы

Изучение влияния на срок службы станка характеристик обрабатываемого материала и применяемого инструмента. Расчёт длительности ремонтного цикла металлорежущих станков. 

 

Общие положения

    Исходя из основных принципов Единой системы управления качеством продукции, жизненный цикл технологического оборудования машиностроительных предприятий состоит из следующих основных стадий:

1) исследование;

2) проектирование;

3) изготовление;

4) реализация;

5) эксплуатация;

6) утилизация;

При долгосрочном планировании производственной деятельности машиностроительных предприятий необходимо знание о возможности бесперебойной работы металлорежущего оборудования предприятия. Для обеспечения максимальной вероятности безостановочной работы оборудования, станки должны проходить техническое обслуживание и ремонт после их установки и сдачи в эксплуатацию. Таким образом, стадия «эксплуатация» жизненного цикла металлорежущих станков состоит из следующих основных этапов (обозначения использовать при построении структурной модели стадии «эксплуатация» станков):

ПН – пусконаладочные и монтажные работы;

И – период использования станка по назначению;

О – осмотр;

Т – текущий ремонт;

СР – средний ремонт;

КР – капитальный ремонт;

РЦ – ремонтный цикл, объединяющий промежуток времени от ПН до КР.

Определение этапов стадии «эксплуатация»:

Ремонтный цикл – повторяющаяся совокупность различных видов ремонта, выполняемые через равные промежутки оперативного времени работы оборудования.

Структура ремонтного цикла – перечень ремонтов, расположенных в последовательности их выполнения.

Продолжительность ремонтного цикла – время между двумя капитальными ремонтами.

Осмотр – операция технического обслуживания, выполняемая с целью проверки всех узлов оборудования и накопления информации об износе деталей, необходимой для подготовки предстоящих ремонтов.

Текущий ремонт – операция, выполняемая для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования, состоящая в замене или восстановлении отдельных частей.

Средний ремонт – операция, выполняемая для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры.

Капитальный ремонт – операция, выполняемая для восстановления исправности и полного либо близкого к полному восстановлению ресурса оборудования.

Эмпирическая формула расчёта продолжительности оперативного времени ремонтного цикла (часы, отработанные оборудованием):

                               Т_РЦ = 16 800∙К_ОМК_МИК_ТСК_КСК_ВК_Д,                             

где значения коэффициентов даны в таблицах 1, 2, 3, 4.

Формулы расчёта продолжительности оперативного времени межремонтного периода (часы, отработанные оборудованием):

а) для класса точности Н:

                                                  Т_МР = Т_РЦ : 6;                                                   

б) для классов точности П, В, А, С:

                                                 Т_МР = Т_РЦ : 9,                                                    

где N = 6 (N = 9) – количество межремонтных периодов в ремонтном цикле.

    Структура части стадии «эксплуатация», равной Т_РЦ, дана на рисунке 1. Эту часть разбивают на равные промежутки с периодом, равным Т_МР. Затем по полученным интервалам размещают интервалы И – О (см. таблицу 1). После этого построение указанной части структуры считают законченным.

 Таблица 1 - Структурные модели стадии «эксплуатация» жизненного цикла  

 металлорежущего оборудования

Класс точности	Категория массы  (тонна)	Структура стадии «эксплуатация»
Н	10	ПН-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-СР-И- -О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-КР
	Св. 10 до 100	ПН-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И- -О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-КР
	Св. 100	ПН-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И- -Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-КР
П, В, А, С	10	ПН-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-СР-И-О-И- -Т-И-О-И-Т-И-О-И-СР-И-О-И-Т-И-О-И-Т- -И-О-И-КР
	Св. 10 до 100	ПН-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И- -Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т- -И-О-И-КР
	Св. 100	ПН-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И- -Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т-И-О-И-Т- -И-О-И-Т-И-О-И-КР

 

        

 Таблица 2 - Коэффициент К_Д

Год выпуска оборудования	Значение коэффициента
До 1975 С 1976 по 1980  С 1981 по 1998 С 1998	0,8 0,9 1,0 1,2

 

 

Таблица 3 - Значения коэффициентов, входящих в эмпирические

формулы для определения продолжительности ремонтного цикла и

межремонтных периодов

Коэффициент	Определяемый  параметр	Значения коэффициента
КОМ     КМИ   КТС     ККС	Обрабатываемый материал Сталь конструкционная Прочие материалы Материал применяемого инструмента Металл Абразив Класс точности Н П В,А,С Категория массы До 10 т Св. 10 до 100 т Св. 100 т	1,0 0,75   1,0 0,8   1,0 1,5 2,0   1,0 1,35 1,7

 

Таблица 4 - Коэффициент К_В

Возраст станка	Класс точности станка	Порядковый номер планируемого ремонтного цикла	Значение коэффициента
До 10 лет	Н, П В, А, С	1-й и 2-й 1-й	1,0
Св. 10 лет	Н П, В, А, С	2-й и 3-й 2-й	0,9
	Н П, В, А, С	4-й 3-й	0,8
	Н П, В, А, С	5-й и более 4-й и более	0,7

 

 

Цикл: ПН -…-КР – периодическая величина стадии «эксплуатация» с периодом Т_РЦ.

Рисунок 1 - Схема разделения ремонтного цикла на межремонтные периоды

 

Таблица 5 - Значения стабильной  ремонтосложности R_М наиболее

распространённого металлорежущего оборудования

№  модели	Модель	Класс точности	Масса, кг	Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм	Расстояние между центрами	Ремонтосложность
						Механики RММ	Электрич. RМЭ
1	1К62	Н	2 160 2 200 2 400	400	710 1000 1400	10,5	9,0
2	16К20	Н	2 740 2 910 3 130	400	710 1000 1400	12,0	9,0
3	1М63Б	Н	5 490	630	2800	14,0	11,0
4	1М64	Н	11 390	800	2800	16,0	12,0
5	1М65	Н	12 480 15 630	1000	2800 5000	16,5 17,0	13,0
6	3А151	П В	3 800	200	-	12,0 14,5	25
7	3Б722	П В	6 950	320Х1000*	-	21,5 26	18
8	3А227	П В	2 700	100	-	15 17,5	16
9	53А50Н	Н	9 650	500	-	23	32
10	6Р12	Н	3 065	320Х1250*	-	11,0	11,0
11	6Р81	Н	2 280	250Х1000*	-	9,0	7,5
12	2А135	Н	1 300	35**	-	4,5	5,5
13	2М55	Н	4 370	50**	-	20	16
* Обозначение размера стола станка. ** Наибольший диаметр сверления.

 

  Таблица 6 - Трудоёмкость ремонта и осмотров металлорежущего 

  оборудования (механическая часть)

Вид работ	Капитал. ремонт	Средний ремонт	Текущий ремонт	Плановый осмотр
				Перед внутрицикловым ремонтом	Перед капитальным ремонтом
	Норма времени, час на 1RММ
Станочные	14,0	3,0	2,0	0,1	0,1
Слесарные	36,0	6,0	4,0	0,75	1,0
Итого	50,0	9,0	6,0	0,85	1,1

  Таблица 7 - Трудоёмкость ремонта и осмотров металлорежущего 

  оборудования (электрическая часть)

Вид работ	Капитал. ремонт	Средний ремонт	Текущий ремонт	Плановый осмотр
				Перед внутрицикловым ремонтом	Перед капитальным ремонтом
	Норма времени, час на 1RМЭ
Станочные	2,5	-	0,3	-	-
Электросле-сарные и прочие	10,0	-	1,2	0,2	0,25
Итого	12,5	-	1,5	0,2	0,25
Ремонт механической и электрической частей станка может быть совмещён во времени.

    Трудоёмкость одного из видов ремонта или технического обслуживания:

Тi = (СТ_Эi + СЛ_Эi)·R_МЭ + (СТ_Мi + СЛ_Мi)·R_ММ < Н_П,

где i – наименование этапа (О; Т; СР; КР);

     R_МЭ; R_ММ – ремонтосложность электрической (литера Э) или механической (литера М) частей оборудования (см. таблицу 5)

     Т_Эi … СЛ_Мi – трудоёмкость станочных (литера Т) и слесарных работ (литера Л) при ремонте электрической (Э) или механической (М) частей оборудования (см. таблицы 6 и 7);

     Н_П – норма времени на простой оборудования из-за ремонта (см. таблицу 8).

 

   Таблица 8 - Нормативы простоя оборудования (сутки) на одну

   ремонтную единицу (1R_М) из-за ремонта при различной сменности

   работы ремонтных бригад

Ремонтные работы и работы по техническому уходу	Нормативы простоя НП металлорежущего оборудования на одну ремонтную единицу при работе ремонтной бригады
	В одну смену	В две смены	В три смены
Проверка на точность как самостоятельная операция Текущий ремонт Средний ремонт Капитальный ремонт	0,1 0,25 0,6 1,0	0,05 0,14 0,33 0,54	0,04 0,1 0,25 0,41

Производя вычисление по всем видам ремонта и техобслуживания, находим время, затраченное на ремонт и техническое обслуживание в течение одного ремонтного цикла:

ΣТ_Р = 5Т_О + 4Т_Т + Т_СР + Т_ОКР + Т_КР.

    Время, в течение которого оборудование можно использовать по назначению:

Т_И = Т_РЦ – ΣТ_Р.

    Время, затрачиваемое на пусконаладочные работы, можно определить по приближённой формуле:

Т_ПН ≈ 0,5Т_Т + Т_Ф,

где Т_Ф = 0,45m + 3 – время строительства фундамента, сут.;

 m – вес станка, т.

В случае установки станка на специальные опоры:

Т_ПН ≈ 0,5Т_Т.

 

Порядок выполнения работы

Примеры вариантов заданий даны в приложении А.

Вычислить длительность ремонтного цикла. Затем, прибавляя время на пусконаладочные работы, определить продолжительность первого ремонтного цикла стадии «эксплуатация» оборудования.

При нахождении времени Т_И длительности этапа И из Т_РЦ исключаем время, найденное исходя из трудоёмкости всех осмотров, текущих ремонтов, среднего и капитального ремонтов.

Построение структуры стадии «эксплуатация» станков. Структура периодичная, с периодом равным Т_РЦ. Построить J-й ремонтный цикл (J – номер цикла в соответствии с вариантом задания).

 

Содержание отчёта

1.4.1 Название работы.

1.4.2 Содержание задания.

1.4.3 Расчет длительности ремонтного цикла станка.

1.4.4 Расчет продолжительности межремонтного периода.

1.4.5 Продолжительность этапа «использование по назначению».

1.4.6 Рисунок структурной модели стадии «эксплуатация» станка по заданию.

1.4.7 Ф.И.О. студента, группа, подпись и дата выполнения работы.

 

Вопросы для самопроверки

1.5.1 Какое влияние оказывает марка обрабатываемого материала и материал инструмента на продолжительность ремонтного цикла?

  1.5.2 Дайте определение «ремонтный цикл» и «межремонтный период».

  1.5.3 Назовите этапы стадии «эксплуатация».

  1.5.4 Перечислить основные виды ремонта оборудования.

  1.5.5 Напишите эмпирическую формулу расчёта продолжительности оперативного времени ремонтного цикла.