Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломный проект - Термоувлажнитель проходного типа - файл РПЗ.docx


Загрузка...
Дипломный проект - Термоувлажнитель проходного типа
скачать (2822.1 kb.)

Доступные файлы (14):

A1 - Рама.frw
А1 - Деталировка.frw
А1 - ОВ.frw
А1 - Пневмокинематическая схема.frw
А1 - Пневмоцилиндр.frw
А1 - транспортер.cdw
Маршрут обраб-ки.doc45kb.31.05.2010 01:32скачать
Операционные карты.doc518kb.31.05.2010 01:32скачать
ОЭ1.frw
ОЭ2.frw
РПЗ.docx2771kb.31.05.2010 12:37скачать
Спецификация.DOC86kb.31.05.2010 01:32скачать
~$схема.fr~
схема.frw

РПЗ.docx

1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
^

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ СРАБАТЫВАНИЯ ПНЕВМОПРИВОДА НА ЭВМ

P1= 60.00 T1= 0.021

X= 0.00 T2=0.000

X= 0.06 T2=0.010

X= 0.25 T2=0.020

X= 0.57 T2=0.030

X= 1.01 T2=0.040

X= 1.58 T2=0.050

X= 2.27 T2=0.060

X= 3.10 T2=0.070

X= 4.05 T2=0.080

T2=0.080 T=0.101



Т=Т1+Т2=0,021+0,08=0,101



Рисунок 3.2 – Графики p1(t) и pэкв(t)



3.4 Расчет обгонной муфты
Основными критериями работоспособности роликового МСХ (механизма свободного хода) являются способность механизма заклиниваться без пробуксовки и контактная выносливость наиболее нагруженных элементов. МСХ с цилиндрическими роликами выходят из строя вследствие усталостного разрушения и износа рабочей поверхности звездочки. Циклическое движение, частое включение и выключение МСХ обусловливают изменение контактных напряжений в зонах контакта роликов с обоймами по пульсирующему циклу, что приводит к образованию трещин и к поверхностному выкрашиванию зон многократного нагружения. Кроме того, эти зоны подвержены износу вследствие перекатывания с проскальзыванием роликов в процессе заклинивания и расклинивания, а также скольжения роликов в период свободного хода.

Выкрашивание и износ можно ограничивать главным образом за счет соответствующей твердости материалов роликов, звездочки и обоймы путем термообработки, применения вставок из твердых сплавов, снижения шероховатости контактных поверхностей, повышения точности обработки роликов и сборки механизма.

Выполнение первого условия сводится к определению прижимного усилия с учетом динамики движения основных звеньев механизма, а второго условия – в основном к определению угла первоначального заклинивания .

Если вопрос определения прижимного усилия решается расчетом, то величины углов  выбирают на основании опытных данных конструирования и эксплуатации роликовых МСХ.

Угол  можно предварительно выбрать по таблице 5.1 [] с учетом конкретных условий работы механизма и точности его изготовления.

Наибольшие крутящие моменты МСХ передают в период включения (заклинивания), протекающий при неустановившемся движении обойм механизма и сопровождающийся приложением динамических усилий, нередко превышающих номинальные (средние) нагрузки.

Наибольший крутящий момент приближенно определяют по формуле: Мmax = МКд,

где: М – номинальный (средний) крутящий момент;

Кд - коэффициент динамичности.

Из-за погрешностей изготовления роликов и рабочих поверхностей обойм не все ролики будут одинаково передавать действующий крутящий момент, что учитывают при определении расчетной нагрузки, вводя поправочный коэффициент точности Кт, который представляет собой отношение величины нормального усилия на поверхности контакта ролика и 

звездочки, определяемой расчетом, к максимальному значению этого усилия, которое находят опытным путем. В зависимости от точности изготовления и монтажа для механизмов с прямолинейным профилем звездочек принимают Кт = 0.65…0,90.

Таким образом, расчетный момент

Или приближенно

Так как до настоящего времени не имеется данных о длительных пределах контактной выносливости при испытании МСХ по отношению к которым должны устанавливаться допускаемые напряжения, то расчеты МСХ производят по пониженным значениям [], пользуясь зависимостью

,

где N – общее число расчетных включений.

Для механизмов допускаемые значения напряжения можно определить по таблице 5.2 [9].

Максимальное контактное напряжение сжатия на площадках контакта ролика и обойм

,

где: N – нормальное давление, Н;

Е – приведенный модуль упругости материалов поверхностных слоев контактирующих элементов, Н/мм2;

lр – длина ролика, мм;

п – приведенный радиус кривизны рабочих поверхностей, мм.

Наибольшее контактное напряжение сдвига в поверхностных слоях обоих соприкасающихся тел max = 0,304 с. В период заклинивания и в период заклиненного состояния механизма на поверхностях соприкосновения ролика и обойм кроме нормальных сил действуют силы трения, которые изменяют напряженное состояние в зоне контакта и увеличивают максимальное контактное напряжение. Если принять наибольшее значение реализуемого коэффициента трения для заклиненного состояния равным 0,2, то максимальное контактное касательное напряжение при значении коэффициента Пуассона 0,3 будет составлять 0,34 с [9].

Определим величину max.

,

Величины приведенных радиуса кривизны и модуля упругости в местах соприкосновения ролика со звездочкой и обоймой определятся из формул:
где: R – радиус поверхности обоймы;

r – радиус ролика;

Е1, Е2, Ер, - модули упругости первого рода материалов поверхностных слоев соответственно звездочки, обоймы и ролика.

Величина N определяется, исходя из анализа заклиненного состояния МСХ, если принять λ =α/2, l + r = R

где: Мр – расчетный крутящий момент, определяемый из (5.16);

Z – число роликов;

R – радиус цилиндрической поверхности обоймы;

 - угол заклинивания.

С учетом (5.19) получим из (5.18) для максимальных касательных напряжений в месте контакта ролика и звездочки и в месте контакта ролика и обоймы:

,

,

У большинства МСХ материалы обойм и роликов имеют одинаковые модули упругости. При Е1 = Е2 = Ер = Е нетрудно показать, что  > .

Поэтому расчет в этом случае следует выполнять на основании формулы

^ Расчет ролика

Длину ролика обычно определяют в зависимости от его диаметра из отношения К2 = lр/d.

Чтобы ролики не перекашивались между рабочими поверхностями звездочки и обоймы, величина К2, как показали опыты, должна удовлетворять условию К2 1,25. В существующих конструкциях К2 = 2…4. С целью уменьшения радиального габаритного размера механизмов величину К2 следует выбирать по возможности большей. Обозначим К1 = R/r. Для проектировочных расчетов на основании формулы (5.22) диаметр ролика

где: [] – допускаемое касательное напряжение сдвига.

Зная величину d по выбранным К1 и К2 можно определить величины R и lр. Ориентировочно у МСХ К1 = 5…8; Z = 5…20. Для наиболее распространенных механизмов при К1 = 8 и К2 = 2,  = 7, Е = 2105 Н/мм2,  = 500 Н/мм2, ([c] = 1500 Н/мм2) из формулы получим
lp=2d=2∙9=18мм.

^ Расчет обоймы

В сечении наружной обоймы, если ее рассматривать как цилиндрическое кольцо, возникают напряжения от действия изгибающих моментов, нормальных и перерезывающих сил. У большинства конструкций обойм имеются концентраторы напряжений, которые должны быть учтены при расчете на прочность. Эластичные обоймы МСХ выходят из строя в результате усталостного нагружения. Поэтому такие обоймы необходимо рассчитывать на выносливость.

У большинства конструкций МСХ наружные обоймы значительно отличаются от цилиндрического кольца (их выполняют в виде головки шатуна или коромысла, венца зубчатого колеса, запрессованного в корпус кольца со шпоночными канавками и т.д.). Поэтому ниже приводится приближенный расчет.

Если принять, что ролики равномерно расположены по окружности, то часть кольца, ограниченную центральным углом , можно рассматривать 

как кривой брус, закрепленный жестко на обоих концах.

Максимальная растягивающая сила

;

Максимальное растягивающее напряжение

.

Учитывая, что высота S кривого бруса относительно мала, получим напряжение изгиба где и .

После подстановки

.

Результирующее напряжение

,

откуда толщина стенки

,

где []и - допускаемое напряжение на изгиб.

Для ориентировочных расчетов толщину обоймы находят в зависимости от диаметра d ролика.

Если наружная обойма является частью шатуна, толщину стенки S определяют по эмпирической зависимости S= =(0,5…0,65)d=0,65d=0,65∙9=5,85мм. Принимаем s=6мм.


3.5 Расчет на изгиб вала приводного барабана
Используя известную методику расчета валов на изгиб, вначале строим схемы приложения сил и эпюры изгибающего момента. Так как на вал действуют непосредственно силы со стороны установленного на нем барабана, то вначале находим реакции в подшипниках, а затем находим момент на приводном валу.

FMAX=720H

Следовательно, реакции в подшипниках равны по 360Н.

Из второй схемы находим нужную нам реакцию на валу R, Н.

R=Н.

Следовательно, изгибающий момент будет равен:

Мизг=R*L=360*75=27000Н/мм

Определим момент сопротивления Wx=

Произведем проверочный расчет на изгиб

где допускаемое напряжение =280Н/мм
Следовательно, выбранные размеры вала приводного барабана соответствуют поставленным требованиям.

Рисунок 3.3 – Расчетная схема к определению изгибающих моментов на валу




4 Технология машиностроения
Научно технический прогресс в машиностроении определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны. Важнейшими условиями ускорения научно-технического прогресса является рост производительности труда, повышение эффективности общественного прогресса и улучшение качества продукции.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависит не только от совершенства её конструкции, но и от технологии производства.
4.1 Конструкция детали
Служебное назначение

Рассматриваемая деталь «Шатун»

Эскиз детали изображен на рисунке 4.1.

Конфигурация детали образуется плоскими наружными и цилиндрическими внутренними поверхностями.

Под служебным назначением детали понимается максимально уточненная и четко сформулированная задача, для решения которой предназначена деталь. Шатун предназначен для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Для того чтобы шатун выполнял свое служебное назначение, необходимо выполнить технические требования, заданные чертежом.
Технологичность детали

Деталь «шатун» представляет собой типовую деталь, не имеющую сложных, с точки зрения механической обработки, поверхностей и отверстий. Конструкция детали достаточно жесткая и удобная с точки зрения базирования. Поэтому конструктивных изменений в чертеж вносить нет необходимости.




4.2 Анализ чертежа детали
Размерный анализ чертежа выполняется для проверки правильности простановки размеров, их количества, т.е. необходимость и достаточность. Эскиз детали приведен на рисунке 4.1. Размерный анализ проводится по трем осям выбранной системы координат.

Рисунок 4.1 - Эскиз детали
Анализ по оси “K”
Рисунок 4.2 - Исходный эскиз по оси К
Составляем граф размерных связей.

Рисунок 4.3 - Исходный граф по оси К
Из графа видно, что существует разрыв между поверхностями К1 и К3 и кроме того они не связаны с обрабатываемыми поверхностями, т.е. не хватает 2-х размеров.


Рисунок 4.4 - Исправленный граф по оси К
Рисунок 4.5 – Исправленный эскиз по оси К



Анализ по оси М


^

Рисунок 4.5- Исходный эскиз по оси М




Рисунок 4.6 - Исходный граф по оси M
Связаны между собой только обрабатываемые поверхности. Необрабатываемые поверхности не связаны ни с обрабатываемыми, ни между собой.



^

Рисунок 4.7- Исправленный граф по оси M



Рисунок 4.8 – Исправленный эскиз по оси М




4.3 Технологический процесс
Выбор метода получения заготовки
Выбор метода получения заготовки зависит от материала, массы, объема, выпуска и сложности. Исходя из чертежа детали можно назначить в качестве метода получения заготовки литье. Возможны два способа литья – литье в землю и литье в оболочковые формы. Литье в землю дешевле, но и заготовка более грубая в результате этого трудоемкость техпроцесса обработки значительно возрастает. Поскольку производство серийное, то наиболее целесообразным будет литье по выплавляемым моделям при прочих равных условиях.
Таблица 4.1 – Выбор способа получения заготовки

Наименование критерия выбора

Уровень градации и значение критерия

Способ изготовления литой заготовки

ЛПФ

ЛОФ

ЛВМ

ЛК

ЛПД

ЦЛ

РФ

МФ

Тип производства

Серийное

0

1

0

2

0

0

0

Материал детали

Сталь

1

1

0

1

1

0

1

Масса детали

1.50..60

1

1

1

1

1

1

1

Группа сложности отливки

3

1

1

1

1

0

1

0

Параметр Ra поверхности

12,5…20

1

1

0

2

1

0

1

Форма детали

Шатун

1

1

1

2

1

1

0

Максимальные габаритные размеры

50…120


1

1

1

1

1

1

1

Квалитет точности размеров

15-17

1

1

0

1

0

0

1

Итого

7

8

4

11

11

4

5





Рисунок 4.9 - Чертеж заготовки
Выбор баз на первой операции

На первой операции решаются две задачи:

  1. Устанавливается связь между обрабатываемыми и не обрабатываемыми поверхностями.

  2. Происходит распределение припуска на последнюю обработку.

Наиболее важно получить равномерный припуск в отверстии, поскольку условия обработки в отверстии наиболее тяжелые, а инструмент не жесткий. Но при обработке шатунов необходимо обеспечить параллельность боковых поверхностей и перпендикулярность осей отверстий к боковым поверхностям. Схемы базирования на первых операциях приведены на рисунке 4.10. Дальнейший маршрут обработки детали проектируется с использованием полученных баз на первых операциях.

Фрезерная 005
Сверлильная 010

Рисунок 4.10 - Базирование на первых операциях


Дифференциация операций и маршрут обработки в таблице.

Таблица 4.3 - Укрупненный маршрут обработки




п/п

Наименование

Схема базирования

Оборудование

1

2

3

4


005

Фрезерная

Фрезеровать базовые поверхности в размер А1




Горизонтально-фрезерный

станок

6Н80


010

Сверлильная

Зенкеровать 2 отверстия




Вертикально-сверлильный

станок

2Н118


015

Шлифовальная

Шлифовать базовые поверхности с перекладкой




Плоско-шлифо-вальный станок

3Б70В



020

Сверлильная

Развернуть два отверстия



Вертикально-сверлильный станок

2Н118




4.4 Размерный анализ
Размерный анализ техпроцесса механической обработки будет проведен по оси М. Схема размерного анализа технологического процесса приведена на рисунке 4.11. После построения размерной схемы техпроцесса можно приступить к построению графов размерных связей. Исходный и производный технологические графы приведены на рисунках 4.12, 4.13.
Рисунок 4.11 – Размерная схема технологического процесса

Рисунок 4.12 – Исходный граф


Рисунок 4.13 - Производный граф
Ни в исходном, ни в производном графах нет ни разрывов, ни замкнутых контуров. Поэтому все размеры проставлены правильно.


Рисунок 4.14 - Совмещенный граф
Расчет технологических уравнений по оси M:





А1 = О4

Z2 = +O3-O4

O3 = Z5+O4

Z1 = O2-O3

O2 = Z3 + O3


А2 = -З3+О2-О1

О1 = А2-О2+О3

Z3 = -З2+О1

З2 = О1-Z2

Z6 = +О2-О1+З2-З1



Расчет припусков. Величину минимальных припусков определяем по таблице.

Z3 = 0,05;

Z5 = 0,05 мм;

Z6 = 0,5 мм;

Z2 = 0,5 мм;

З1 = 14-0,5;

З2 = 7-0,26

А1 = 12-0,15-0,26

О4 = 12-0,15-0,26

О3 = 0,05 + 12 = 12,05 мм;

О2 = 0,05 + О3 = 0,05+12,05 = 12,1 мм;

О1 = 6 – 12,1 + 12,05 = 5,95 мм.



4.4 Расчет режимов резания
005 Фрезерование

Фрезеровать две поверхности

Фрезы цилиндрические D = 160 мм

Z = 18

Материал режущей части ВК8

Глубина резания 1 мм

Подача на зуб 0,15мм

Скорость резания V = 48 м/мин
Sм = 0,15*1,02*249 = 38,98 м/мм
Обработка отверстия

Зенкеровать два отверстия

Диаметры 7 мм и 12 мм

Зенкер d = 6,7 мм

D = 11,9 мм

Н = 12 мм

Скорость 21 м/мин

V = 25 м/мин
Развертывание

V = 18 м/мин



4.5 Разработка конструкции установочно-зажимного приспособления
Разработка конструкции установочно-зажимного приспособления начинается с разработки схемы базирования. Данная схема позволит вести обработку сразу двух плоскостей и обеспечить высокую точность относительного расположения.
Рисунок 4.18 – Схема базирования для приспособления
Для реализации схемы базирования необходимо выбрать элементы реализующие принятую схему базирования. Стандартным элементом фиксирующим положение одной оси является призма. Поэтому в качестве установочных элементов используют призмы.

Расчет усилия зажима

Для данной схемы распределение сил составляет уравнении. Из равенства моментов сил, действующих на прихватах, относительно оси вращения «О».
Или
Но
Тогда
Отсюда
Теперь необходимо рассчитать усилие на эксцентрике

Отсюда
Отсюда необходимый момент равен


5 Технико-экономический расчет
В рыночных условиях особенно актуальными являются проблемы повышения конкурентоспособности продукции. Производство таких товаров возможно лишь на современном, высокотехнологичном оборудовании. При разработке новых машин наряду с технологическими расчетами необходимо определить экономическую рациональность внедрения данного оборудования.

Целесообразность создания и внедрения новой техники и модернизация и усовершенствование существующей должно осуществляться на основании расчета величины экономического эффекта, который определяется на годовой объем производства. Расчет выполняется в соответствии с методическими указаниями к определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в легкой промышленности.

При проведении технико-экономического расчета руководствуемся данными, собранными в экономическом отделе на НПБ ОКБМ на предприятии ЗАО “Сивельга”, а также методическими указаниями. Показатели по трудоемкости изготовления изделия до и после внедрения приняты усредненными.

Суть проведенной модернизации состоит в следующем: в настоящей машине УУЗ-2-О демонтируют механизм привода ленточного транспортера, включающий электродвигатель и редуктор, и на место его устанавливают механизм с приводом от пневмоцилиндра. Установленный механизм потребляет меньше энергии благодаря использованию компрессорной станции и воздуха в качестве рабочего энергоносителя, таким образом, снижается статья энергозатрат, а также в незначительной степени снижается категория ремонтопригодности спроектированного механизма транспортирования по сравнению с имеющимся. При всем этом модернизация узла ленточного транспортера не сказывается на изменении производительности или других технических характеристик установки, помимо оговоренных.

Сведения о деталях демонтируемого и спроектированного механизма приведены в таблице 5.1 (взяты по данным РМЦ «Сивельга»). При этом следует учитывать два варианта: положительный, при котором предприятию удается продать детали демонтируемого механизма и отрицательный, при котором это сделать невозможно. Для положительного варианта стоимость изымаемых деталей из машины определяем исходя из их остаточной стоимости после их морального и физического износа, равной 15% от первоначальной стоимости комплекта деталей механизма транспортирования.

Стоимость базового варианта установки для термоувлажнения УУЗ-2-0 составляет Сб=20250000 руб.




Таблица 5.1 – Спецификация демонтируемых и спроектированных деталей


Наименование

Кол-во, шт

Цена за

ед, руб

Добавлено/изъято

Стоимость, руб

Спроектированный механизм

Пневмоцилиндр

1

98000

+

98000

Система управления пневмоприводом (включая трубопроводы, фильтр, влагоотделитель и т.д.)

Набор

295000

+

295000

Кривошип

1

31560

+

31560

Обгонная муфта

1

101890

+

101890

Крепеж для механизмов

Набор

44900

+

44900

Стоимость спроектированного механизма

Итого

571350

Демонтируемый механизм

Электродвигатель

1

226000

-

226000

Редуктор

1

138000

-

138000

Цепная передача

1

48000

-

48000

Крепеж для передач

набор

32000

-

32000

Первоначальная стоимость демонтируемого механизма

Итого

444000

Остаточная стоимость демонтируемого механизма




66600


Расходы на заработную плату по модернизации машины определяем исходя из времени затраченного на демонтаж заменяемых узлов базовой модели и сборку-наладку модернизированной машины.

Заработная плата начисляется по основным производственным рабочим исходя из разряда работы, часовой тарифной ставки, премиальных доплат, дополнительной заработной платы и отчислений на социальное страхование.

На предприятии ЗАО “Сивельга” в РМЦ премии составляют 28% от основной заработной платы, оплата отпусков 16%, отчисление на социальное страхование 35%.

Время на демонтаж узлов – 3 часа.

Время на сборку модернизированной машины 4 часа.

Время на наладку – 4 часа.

Всего – 11 часов.

Основная заработная плата рассчитывается по формуле




((5.1)

где ЧТСi - часовая тарифная ставка;



Тпл – время, затрачиваемое на модернизацию машины.

Часовая тарифная ставка рассчитывается по формуле:

,

((5.2)

где Т1 – тарифная ставка первого разряда (Тi =246000 руб.)

k i – разрядный коэффициент (1.57);

Тмес– месячный фонд рабочего времени (Тмес = 22*8=176 часов).

руб.

Премия 28% от основной заработной платы: руб.

Оплата отпусков 16%: руб.

Отчисление на социальное страхование:

руб.;

Итого заработная плата с доплатами и отчислениями на социальное страхование:

З.П.= руб.
Таблица 5.2 - Расчёт заработной платы механика на монтаж спроектированного механизма

Наименование показателей

Ед.изм.




Кол-во рабочих

чел.

1

Разряд работы

ед.

4

Часовая тарифная ставка

руб.

2200

Трудоемкость монтажных операций

час.

11

Основная заработная плата

руб.

24200

Премии

руб.

6780

Оплата отпусков

руб.

3880

Отчисление на социальное страхование

руб.

12200

Итого заработная плата

руб.

47060
1   2   3   4



Скачать файл (2822.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru