Определяне взаимовръзката между параметрите на наваряване и себестойността на възстановените детайли за различните методи

3.2.4 Определяне взаимовръзката между параметрите на наваряване и себестойността на възстановените детайли за различните методи

Прилагането на различни методи за наваряване в една или друга степен могат да осигурят едни и същи трайностни характеристики на възстановените детайли, но с различни икономически показатели.

Известно е [11, 19, 43, 112], че себестойността при възстановяване на износени детайли се определя по зависимостта:

, (3.33)

Където: С_П са разходите за подготовка на детайла за възстановяване; С_Н – разходите за наваряване; С_ЕМ – разходите за електроден материал; С_ЗМ – разходите за защитни материали; С_МО – разходите механична обработка; С_ЕЕ – разходите за електроенергия; С_АМ – разходите за амортизационни изчисления; С_ЦЕХ –цеховите разходи; С_ОБЗ – общозаводските разходи; С_ДОО – разходите за ДОО; С_ОС - разходите за остатъчна стойност на детайла като отпадъчен материал.

При анализа на зависимостта за себестойността бихме могли да разделим нейните съставляващи на четири основни групи, които имат определен технологичен, конструктивен, организационен и нормативен характер.

1. Разходи свързани с метода за наваряване - С_Н, С_ЕМ, С_ЗМ, С_МО и С_ЕЕ;

2. Разходи свързани с подготвително и заключителното време, както и подготовката на детайла за наваряване. Тези разходи са постоянни за разглежданите процеси, поради което не се взимат под внимание при определяне на себестойността.

3. Разходи зависещи от организацията на производството: С_ОБЗ и С_ЦЕХ.

4. Разходи свързани с нормативни документи С_АМ , С_ОС и С_ДОО.

При регламентиран стойности на разходите свързани с трета и четвърта група, себестойността при възстановяване на детайлите с различните методи основно ще зависи от първа група, които са свързани с параметрите на наваряване и на техните специфични особености.

При наваряване на детайли с едни и същи структурни характеристики върху разходите за наваряване оказват влияние голям брой фактори: спомагателното време, размера и формата на електродния материал, електричните и кинематични параметри на наваряване и др.

Разходите за наваряване се определят по зависимостта:

където: С_Н са разходите за труд при наваряване; t_Н – времето за наваряване; T_Н – тарифната ставка при наваряване; K_ДЗ – коефициента отчитащ разходите за допълнително заплащане.

Времето за наваряване t_Н зависи от големината на износването и производителността на процеса:

, (3.35)

където: G_ИЗН е количеството метал необходимо за възстановяване на износената повърхнина до номинален размер; P_Н – производителността на процеса; _Н – коефициента на наваряване; I_Н – силата на тока при наваряване; γ_Н – специфичното тегло на наварения метал; L_Н – дължината на наваряваната повърхност; D_Н – размера до който е необходимо да бъде наварена износената повърхнина; D_И – размера на повърхнината преди наваряване; L_T - дължината на електродният тел; V_Т -скоростта на подаване на електродният тел.

При едни и същи големини на износване основно влияние върху времето за наваряване оказват коефициента на наваряване и силата на тока. Коефициента на наваряване зависи от напрежението, плътността на тока, скоростта на наваряване, излаза на електрода, химическия състав, формата и размера на електрода.

Според [31, 66, 73, 112] с увеличаване скоростта на наваряване се забелязва определено намаляване на коефициентите на разтопяване и наваряване, което се дължи на намаляване на линейната енергия. Това означава, че на единица площ от метала се припада по-малко количество топлина и термоелектронната емисия намалява, намалява се енергията получавана от анода във вид от поток от електрони. В резултат от намаляване на тази енергия разтопяването на анода се забавя, което води и до намаляване на _Н и _Р.

Силата на тока зависи от скоростта на подаване на електродния материал, излаза на електрода, химическия състав, формата и размера на електрода.

Съществено влияние върху общата себестойност оказват вида, формата и химическият състав на наваръчният материал, а така също и вида на защитата. Химическия състав оказва съществено влияние върху трайността на наварените повърхнини и цената на електродния материал. Известно е, че при различните методи съществуват определени ограничителни условия относно степента на легираност съобразно специфичността на физико-химическите процеси, протичащи при съответните методи за наваряване. При използването на електродни материали с един и същи химически състав, но различни по форма и размери, разходите свързани с тях са различни, тъй, като цените на различните типоразмери телове и ленти се различават, а и разходите за защитни материали зависят освен от методите, така също и от режима на наваряване. От изложеното по-горе се вижда, че възстановяването на износените детайли и разходите свързани с тях зависят не само от правилно обоснования режим за наваряване, но те са свързани и с подбирането на формата, размера, химическия състав на електродния материал и вида на защитата съобразени със специфичните структурни характеристики на детайлите.

Разходите за материали се изразяват чрез следната зависимост:

, (3.36)

където: L_Н е дължината на наваряваната повърхност; γ – специфичното тегло на електродния материал; G_ОМ – масата на детайла след износване; D₁ и D₂ – диаметрите на повърхнината преди и след износване; f – разходен коефициент отчитащ загубата на метал от разпръскване и подготовка за наваряване; K_ЗМ – коефициента на разхода на защитен материал (флюс и газ); С_ЕМ, С_ЗМ и С’_ОМ –цената на килограм електроден материал, флюс и отпадъчен материал;

Разходите за механична обработка зависят от количеството наварен метал, което трябва да бъде отнето до зачистване на наварената повърхнина. Количеството на отнемания метал се определя от големината на макронеравностите, изразени чрез коефициента на неравномерност K_Р.

, (3.37)

където: К_Z е коефициента показващ количеството отнет метал до зачистване на наварената повърхнина при механична обработка; n_МО и S_МО – оборотите и подаването при процеса струговане; T_МО – тарифната ставка при механична обработка.

Разходите за електроенергия се определят по следната зависимост:

, (3.38)

където t_H е времето за наваряване; C_KW – цената на един киловатчас енергия; W_О – мощност изразходвана при захранване на уредбата при празен ход; t - пълното време за наваряване.

Тъй като последната част от уравнението е една и съща за трите процеса, то тя няма да бъде взета предвид при определяне на разходите за електроенергията.

От горната зависимост се вижда, че върху разходите за електроенергия основно влияние оказват времето за наваряване и големината на тока. С увеличаване големината на тока при постоянно напрежение се увеличава мощността на тока, което би трябвало да доведе и до увеличаване разхода на електроенергия. Но в същата зависимост влиза и времето за наваряване за, което беше установено, че с увеличаване силата на тока, последното намалява. Следователно върху разхода на електроенергия влияят два основни фактора, които са в обратна пропорционална зависимост.

Ако изразим t_H = f(I_H), за разхода на електроенергия получаваме:

(3.39)

От така получената зависимост се вижда, че коефициента на наваряване се намира в знаменателя на уравнението. В предходните изследвания беше установено, че с увеличаването на тока на наваряване води до нарастване и на коефициента на наваряване, което в крайна сметка ще доведе и до намаляване на разходите за електроенергия.

Амортизационните отчисления се определят по зависимостта:

, (3.40)

където: C_АМ са амортизационните отчисления; C_ОБ – стойността на оборудването; C_О – остатъчната стойност на оборудването; Т_СР – срока на служба на оборудването (за заваръчно и наваръчно оборудване Т_СР = 10г.).

Амортизационните отчисления отнасящи се за един детайл определяме по следната зависимост:

, (3.41)

където: Ф е номиналния фонд работно време; η_Р – коефициента отчитащ загубата на време.

Разходите за ДОО, общозаводските и цеховите разходи са постоянни спрямо разходите за наваряване. Те се определят по следната зависимост:

, (3.42)

където: е К_ДОО, К_ЦЕХ, К_ОБЗ са нормативните проценти определящи разходите за ДОО, цеховите и общозаводските разходи.

Тези разходи могат да се изразят със следната зависимост:

, (3.43)

Чрез заместване на зависимостите за различните видове разходи в уравнението за пълната себестойност се получава:

След като преобразуване на зависимост (3.43) се получава:

На фиг. 3.49 и 3.50 са представени зависимости за изменението на себестойността на килограм наварен метал в зависимост от скоростта на наваряване при диаметър на тела Ø = 1,2 и 1.6 mm.

В съответствие с посочените зависимости и резултатите от опитите приведени в предходните раздели в табл. 3.10 е показано изменението на себестойността на килограм наварен метал в границите на стабилно протичане на процесите за съответните методи.