Главная / Образцы дипломных работ

Выбор двигателя и расчет кинематических параметров привода

Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.

Код работы:	W004360
Тема:	Выбор двигателя и расчет кинематических параметров привода

Содержание

Министерство по образованию и науке Российской Федерации
Государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Институт новых материалов и технологий
Кафедра «Детали машин»

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ

Зав. кафедрой_____________В. В. Каржавин
«____»______________2017г.

МОДЕРНИЗАЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО РУЛОННОГО ЛАМИНАТОРА GMP EXCELAM 355Q
Выпускная квалификационная работа
Пояснительная записка
15.03.02.10.62.03 ПЗ

Руководитель доц., к.т.н. И.В. Троицкий
Консультант доц., к.т.н.
Нормоконтролер доц., к.т.н. Н.С. Шестаков
Студент гр. НМТ-430502 Д.П. Мухин

г. Екатеринбург
2017
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа (ВКР) содержит 52 листа машинописного текста, 10 таблиц, 14 использованных источников литературы, 2 приложения на 13 листах, графическую часть на 3 листах формата А1 и на 2 листах формата А2.
В ВКР спроектирована рама для установки рулона с пленкой увеличенного диаметра, тормоз для предотвращения самопроизвольной размотки пленки, устройство предварительного нагрева пленки, модернизирован привод для универсального рулонного ламинатора GMP Excelam 355Q.
Произведен расчет кинематических параметров привода, разработан технологический процесс ремонта детали – вал под рулон.
Выполнена трехмерная модель ламинатора GMP Excelam 355Q с дополнительной рамой для установки рулона пленки увеличенного диаметра, устройством предварительного нагрева в Autodesk Inventor.
Ключевые слова: РУЛОН ПЛЕНКИ, ЛАМИНАТОР, ПЛЕНКА, РАМА, ПРИВОД, ПОДШИПНИК, БАШМАК.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………...

6
1. ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РУЛОННОЙ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЫ РО-62……………………………7
1.1. Описание механизма загрузки………………………………11
1.1.1. Характеристика блока рулонной загрузки…………..11
1.1.2. Принцип работы ……………………………………...12
1.1.3. Недостатки…………………………………….………16
1.1.4. Предложения по модернизации……………………...17
2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Выбор двигателя и расчет кинематических параметров привода……………………………………...………………..18
2.1.1. Схема привода…………………………………...……18
2.1.2. Определение мощности на валу исполнительного механизма…………………………………………..….18
2.1.3. Определение частоты вращения вала электродвигателя……………………….....…….…….19
2.1.4. Выбор электродвигателя……………………..……….20
2.2. Проектирование муфты……………………………………..21
2.2.1. Выбор и обоснование муфты……………….………..21
2.2.2. Расчет дисковых фрикционных муфт………………..22
2.2.3. Расчет диаметра вала……………………………….....22
2.2.4. Определение размеров трущихся поверхностей……22
2.2.5. Расчет числа пар поверхностей трения…………...…23
2.2.6. Определение числа дисков…………………………...23
2.2.7. Проверочный расчет по удельному давлению……...24
2.2.8. Расчет усилия сжатия дисков………………………...24
2.2.9. Расчет элементов механизма переключения…….….24
2.2.10. Расчет перемещения поводковой втулки, величины холостого хода, усилия включения муфты….……….26
2.2.11. Проверочные расчеты…………………………...……26
2.2.11.1. Прочность кулачка на изгиб………………..27
2.2.11.2. Проверка контактной прочности…….…….27
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1. Служебное назначение детали……………………………...28
3.2. Анализ размеров и точность детали………………..………29
3.3. Анализ износа детали…………………………………….….31
3.4. Заключение о технологичности детали…………...………..31
3.5. Разработка технологических условий на дефектацию и ремонт…………………………………………………...……32
3.5.1. Дефектация. Описание возможных дефектов……….32
3.5.2. Расчет допустимых значений размера поверхности при ремонте………………………………………..…..32
3.6. Очистка деталей перед дефектацией……………………….33
3.7. Разработка технологического процесса дефектации детали…………………………………………………………34
3.8. Ремонтный чертеж детали…………………………………………………….…...35
3.9. Выбор способа ремонта поверхности…………..…………..35
3.9.1. Выбор способа ремонта по техническому критерию………………………………………………..35
3.9.2. Выбор способа ремонта по технологическому критерию………………………………………..……….36
3.9.3. Выбор способа ремонта по экономическому критерию…………………………………………….…..36
3.10. Расчет режимов наплавки………………………...…………37
3.11. Проектирование техпроцесса обработки восстановленной детали…………………………………………………………40
3.11.1 Технологический маршрут обработки………….…..40
3.11.2. Базирование детали при обработке……………..…..41
3.11.3. Расчет пространственных отклонений ?i………….41
3.11.4. Расчет погрешностей установки………………..…..41
3.11.5.Расчет минимальных промежуточных припусков………………………………………………........42
3.11.6. Расчет максимальных промежуточных припусков……………………………………………………43
3.11.7. Расчет номинальных межпереходных припусков………………………………………………..….44
3.11.8. Расчет операционных размеров……………………44
3.11.9. Проверка………………………………………….….44
3.12. Качественная оценка ремонтной технологичности конструкции детали………………………………………………………44
3.13. Определение режимов резания……………………………..45
3.13.1. Выбор режимов резания……………………………………45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………….….48
Список использованной литературы………………………...……49

ВВЕДЕНИЕ
Производственный процесс в полиграфических центрах осуществляется с применением большого количества разнообразного технологического оборудования, механизмов для транспортировки, подъемных механизмов, инструментов и приборов
В полиграфии используется широкий спектр оборудования, выполняющее различные технологические операции, которые характеризуются сложностью конструкции, использованием электроники, лазерной техники, гидро- и пневмотехники, к нему предъявляются высокие требования по точности работы.
Задачей дипломного проектирования является усовершенствование универсального рулонного ламинатора начального уровня GMP Excelam 355Q

1. ХАРАКТИРИСТИКИ И ОПИСАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО РУЛОННОГО ЛАМИНАТОРА GMP EXCELAM 355Q.
GMP Excelam 355Q – универсальный рулонный ламинатор корейского производства. Данный ламинатор очень популярен в оперативной полиграфии, а также в маленьких и средних полиграфических производствах. Широкую распространенность данному ламинатору придают относительно низкая стоимость, возможность горячего двухстороннего или одностороннего ламинирования, небольшие габариты, универсальность, высокая ремонтопригодность (так как ламинирующий вал разборный, можно отдельно заменить как нагревательный элемент, так и наружную часть).

Рисунок 1.1 GMP Excelam 355Q

Технические характеристики:
Максимальная ширина ламинирования, мм
330
Нагрев валов, град.С
160
Регулятор температуры, скорости
цифровой
Применение пленок, мкм
25-250
Максимальный диаметр пленки, мм
120
Скорость ламинирования, м/мин
1,6
Производительность, кол-во листов в час
А3-200
Мощность, Вт
1300
Напряжение, В
220
Габариты, мм
546х456х285
Вес, кг
25
Таблица 1. Технические характеристики GMP Excelam 355Q

GMP Excelam 355Q относится к малоформатным ламинаторам (ширина ламинирования 330мм), имеет 2 посадочных места для рулонов с пленкой, может производить одностороннее и двухсторонне ламинирование. Данный ламинатор может работать с разными типами намотки рулонов с пленкой, клеевой поверхностью внутрь (Poly-in) либо наружу (Poly-Out).

POLY-IN POLY-OUT
Рисунок 1.2 Траектория движения пленки с разными типами рулонов.
1.2. Устройство ламинатора GMP Excelam 355Q.
На рисунке 1.3 представлена общая кинематическая схема ламинатора.
1-рулон с пленкой, 2-ламинирующий вал, 3-вытягивающий вал, 4-напрвляющий вал, 5-пленка

Рисунок 1.3 - Общая кинематическая ламинатор GMP Excelam 355Q
Данный ламинатор имеет классическую конструкцию (рисунок 1.3), в которой используются 2 типа валов: ламинирующие валы (разогретые), которые также создают необходимое давление, и тянущие, которые вытягивают заламинированный оттиск наружу. Данная конструкция позволяет добиться максимально равномерного распределения тепла по ламинирующим валам (из-за того что нагревательный элемент находится внутри вала), в следствие чего достигается высокое качество ламинирования.
1.2.1. Установка рулона с пленкой.
Механизм держателя рулона с пленкой в ламинатора GMP Excelam 355Q состоит из шестигранного стержня, адаптеров и тормоза установленного в ламинатор. Адаптеры фиксируют рулон с пленкой, диаметр адаптера должен совпадать с диаметром внутренней гильзы рулонной пленки, на адаптерах установлены стопорные винты для закрепления пленки на шестигранных тангах (Рисунок 1.4)

Рисунок 1.4 Стержень с адаптерами.
После закрепления рулона на шестигранном стержне, вся конструкция вставляется в посадочное гнездо на раме (Рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 Посадочное гнездо для рулна на раме.
С обратной стороны данного гнезда установлен механизм тормоза, который предотвращает самопроизвольное разматывание пленки под действие сил инерции.
На рисунке 1.6 представлен механизм тормоза, который состоит из: 1-рама, 2-вал с внутренней резьбой, 3-пружина, 4-шайба, 5-винт.
Рама 1 придаёт конструкции дополнительную прочность. На валу 2 установлена рукоятка для изменения усилия торможения, сам вал проходит через раму 1 и накручивания на винт 5. Между валом 2 и шайбой 4, вдоль винта 5 установлена пружина 3, которая создаёт необходимое усилие торможения путем придавливания шайбы 4 к раме ламинатора.

Рисунок 1.5 Механизм тормоза.
1.2.2. Описание процесса ламинирования.
На рисунке 1.6 представлена схема ламинатора GMP Excelam 355Q.
Перед началом работы необходимо включить ламинатор в сеть, и настроить температуру нагрева ламинирующих валов, силу прижима ламинирующих и вытягивающих валов, и скорость вращения валов. Температура выставляется в соответствие с выбранной пленкой (требуемая температура указана в техпаспорте плёнки), сила прижима и скорость выставляются в зависимости от толщины плёнки и материала заготовки подлежащей ламинированию.
Принцип действия: пленка с рулонов 1 проходит через направляющую 4, после чего подается на разогретый, ламинирующий вал 2, проходя через который клеевой слой пленки переходит из твердого состояния в жидкое, далее при помощи давления создаваемое между ламинирущими валами 2, пленка закрепляется на оттиске, после чего вытягивающие валики, вытягивают оттиск, что бы он не намотался на ламинирующий вал.

Рисунок 1.6 схема ламинатора GMP Excelam 355Q
1.3. Недостатки
При большом количестве достоинств у данного ламинатора есть несколько значительных недостатков.
1) Максимальный диаметр рулона с пленкой который можно установить в данный ламинатор составляет 120 мм (намотки примерно в 200-300м), это значительно увеличивает себестоимость продукции.
2) Низкая производительность относительно более старших моделей.

1.4. Предложение по модернизаггции

Рисунок 1.7 Схема ламинатора до модернизации
1) Значительный недостаток данного ламинатора заключается в жестком ограничении в выборе рулонов с пленкой (максимальный диаметр 120 мм), мною предложена доработка системы крепления рулона. Заключается она в создании 2 дополнительных стальных пластин, которые крепится к раме ламинатора и будут выходить за пределы корпуса, что позволить увеличить максимальный диаметр рулона до 350 мм. Так же необходимо усовершенствовать и перенести систему тормоза, которая не позволит рулону самопроизвольно разматываться и обеспечит натяжение пленки, что исключает образование морщин. Так как большая часть полиграфического ламинирования – односторонняя необходимо усовершенствовать только верхнее крепление рулона.
2) Установка нагревательного башмака. Для увеличения скорости ламинирования мною предложена установка системы статического нагревательного элемента, которая поможет увеличить скорость ламинирования. Данный элемент имеет тефлоновое покрытие для беспрепятственного прохождения пленки, нагревательный элемент устанавливается в корпус ламинатора над верхним ламинирующим валом. Данная модификация значительно увеличит пятно контакта плёнки с нагревательным элементом, что позволит увеличить скорость ламинирования.

Рисунок 1.8 схема ламинатора после модернизации
3) Изменение привода. В данном ламинаторе используется один электродвигатель с редуктором, от которого идет цепная передача на нижний ламинирующий вал и нижний вытягивающий вал. Целесообразно изменить передаточное соотношение между ведущей звездочкой и ведомыми для увеличения скорости вращения ламинирующего и вытягивающего валов. В следствии чего будет увеличена скорость ламинирования.

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Выбор двигателя и расчет кинематических параметров привода
2.1.1. Схема привода
На рисунке 2.1 представлена кинематическая схема механизма.
1-двигатель, 2-Редуктор, 3-цепная передача.

Рисунок 2.1 – Кинематическая схема механизма
2.1.2. Определение мощности на валу исполнительного
механизма
Необходимая мощность Pвых, кВт, на валу исполнительного механизма вычисляется по формуле:

где F – усилие на исполнительном механизме, F = 100Н;
V – линейная скорость вращательного движения исполнительного механизма в направлении действия усилия F,
V3=0,017 - 0,027 м/с.
Вт,
Вт.
Мощность двигателя , кВт, определяется по формуле:
, где
где ?о - общий КПД привода.
Общий КПД привода вычисляется как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода:
, где
- КПД зубчатой передачи,
- КПД подшипников скольжения,
- КПД подшипников.
, , .
.
Мощность на валу электродвигателя:
Вт

2.1.3. Определение частоты вращения вала электродвигателя
Частота , мин – 1, вращения вала электродвигателя определяется по формуле:
, (5)
где U – передаточное отношение привода.
U=0,86
n=5-10 oб/мин

.
2.1.4. Выбор электродвигателя
По требуемой мощности выбираем электро двигатель Mini Motor DC Geared Motor с редуктором, с максимальной мощностью P=34Вт, синхронной частотой вращения nс=10 об/мин и скольжением S=1%.
Эскиз выбранного электродвигателя с указанием габаритных, присоединительных, установочных размеров приведен в таблице 3 и на рисунке

2.2.

Рисунок 2.2 – Эскиз электродвигателя
Таблица 3
L1
L2
L3
L4
L5
L6
d1
H
b
140
90
40
140
80
45
10
70
60

2.3. Проектирование цепной передачи
2.3.01. Расчет передачи роликовой цепью
Для соединения выходного вала редуктора, ламинирующего вала и вытягивающих валов применим цепную передачу.
Цепная передача обеспечит постоянную скорость вращения валов исполнительного механизма, а так же позволит значительно упростить конструкцию так как при помощи 1 цепной передачи возможно организовать привод и на ламинирующие валы, и на вытягивающие валы, без использования иных конструкций в приводе. Так как в системе используются всего 3 звездочки и 1 цепь, значительно повышается отказоустойчивость машины и её ремонтопригодность.
При расчете цепных передач учитываются следующие критерии работоспособности: прочность цепи, износостойкость рабочих фрикционных поверхностей дисков.
Исходные данные:
Крутящий момент на ведущей звездочке: T1=15 Н*м
Частота вращения ведущей звездочки: n1=10 мин-1
Передаточное число цепной передачи: u=2
Характер нагрузки: Безударная
Угол наклона передачи к горизонту: 0
Отношение межосевого расстояние к шагу:
Способ смазки: Периодическая
Регулировка натяжения: Периодическая
Режим работы: Односменный
2.3.02. Определение числа зубьев звездочек и шага цепи
Расчетное число зубьев ведущей звездочки:
,
Где u - передаточное отношение;
Принятое число зубьев:
;
Предварительное определение шага цепи:
мм
Где T1 - крутящий момент на ведущей звездочке в Н*м;
[p] - допускаемое давление в шарнире цепи
mp - коэффициент рядности цепи, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между рядами цепи
Кэ – коэффициент эксплуатации

Где КД - динамический коэффициент
КН - коэффициент наклона
КР - коэффициент наклона передачи к горизонту
Ксм - коэффициент способа смазки
Креж - коэффициент режима работы

2.3.03. Геометрические параметры передачи
Отношение межосевого расстояния к шагу цепи:

Число звеньев цепи:
,
.
Длинна цепи:
мм,
мм.
Межосевое расстояние:
мм,
Где ,

мм.
Диаметры делительных окружностей звездочек:
мм,
мм,

2.3.04. Проверочный расчет передачи
Скорость цепи:
,
м/сек
Окружное усилие в цепи:
,
Н.
Усилие от провисания цепи:
,

Центробежное усилие:
,

Условие статической прочности цепи:
,

Сила, нагружающая валы передачи,
,

Расчет подшипников

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1. Служебное назначение детали
Ремонтируемая деталь – вал под рулон на рулонной печатной машине РО-62.
Предназначение участка вала с ходовой резьбой: закрепляющий конус ходит по резьбе для установки рулона на вал. Участок вала с пазами служит для установки упора, закрепляющего рулон. Участок вала ?15 мм служит для установки ограничителя вала под рулон, препятствующего горизонтальному перемещению вала по его оси. Рулон закрепляется на вал и с помощью него ставится в опоры листоподающего механизма для последующей размотки.
Вал работает на малой частоте вращения с насаженным на него рулоном, весом около 400-500 кг.
Ремонту подлежат участки вала, размерами D1=40h6, D2=Tr40x6-6h.
На участке вала диаметром D1 износ может повлиять на работоспособность машины, а именно на изменение натяжение запечатываемого материала. На участке вала D2 износ ходовой резьбы может повлиять на закрепление рулона на валу.
Технические требования, предъявляемые к детали указаны на чертеже детали: неуказанные радиусы скруглений r=2 мм, твердость 230 НВ, неуказанные предельные отклонения h 10, формировать канавку с радиусом закругления r=3 мм.
После ремонта детали ее параметры должны соответствовать указанным требованиям.
Данный вал изготовлен из стали 50 ГОСТ1050-88 конструкционной углеродистой качественной, применяемая для деталей средних размеров с хорошей износоустойчивой поверхностью.
В таблицах 4 и 5 указаны химический состав и механические свойства стали 50.

Таблица 4 - Химический состав стали 50
Химический элемент
%
Углерод (С)
0,47-0,55
Кремний (Si)
0,17-0,37
Марганец (Mn)
0,5-0,8
Никель (Ni), до
0,3
Сера (S), до
0,04
Фосфор (P), до
0,035
Хром (Cr), до
0,25
Медь (Cu), до
0,3
Мышьяк (As), до
0,08

Таблица 5 – Механические свойства Стали 50.
Термообр.
Размер
?В
?T
?5
?
KCU
НВ
-
мм
МПа
МПа
%
%
кДж / м2
-
Закалка и отпуск
40
650-800
400
16
40
-
-
Обозначения:
?В – предел кратковременной прочности, [МПа];
?Т – предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа];
?5 – относительное удлинение при разрыве, [%];
? – относительное сужение, [%];
KCU – ударная вязкость, [кДж/м2];
НВ – твёрдость по Бринеллю.

3.2. Анализ размеров и точность детали
Одной из основных технологических задач при восстановлении детали является обеспечение точности размеров.
Исследуемый участок вала диаметром D1 имеет класс точности h, квалитет 6 - ?40h6. Допуск по квалитету IT=International Toleranc данного участка вала рассчитывается по формуле:

Резьбовой участок D2=Tr40x6-6h соответствует стандартным значениям по ГОСТ 9562-81. Этот участок с трапецеидальной однозаходной резьбой.

Рисунок 3.1 – Эскиз вала.
Рассчитаем точные размеры выбранной поверхностей:
a) ?40h6
?
Наибольший, наименьший предельные размеры и допуск размера вала:
Максимальный диаметр вала dмакс = dн + es = 40 + 0 = 40 мм.
Минимальный диаметр вала dмин = dн + ei = 40 + (- 0,016) =39,984 мм.
Допуск размера вала: Td = 0,016 мм.
Необходимо обеспечить шероховатость Ra3,2.
Отклонение от соосности цилиндрической поверхности диаметром 40 мм по всей длине не должно превышать 0,08 мм.
б) Tr40x6-6h
На резьбе не должно быть забоин, не должна быть смята, целостность витков соблюдена.
3.3. Анализ износа детали.
Каждая поверхность имеет износ: риски и задиры, ухудшение шероховатости, что приводит к увеличению сил трения и влияет на точность работы соединения с сопряженной деталью.
Поверхность участка вала D1 40h6 имеет износ 0,08 мм на сторону. На данном участке вала наблюдаются риски и ухудшение шероховатости, что приводит к увеличению сил трения. Посадка h6 свидетельствует о соединении с зазором, величина которого влияет на точность работы сопряженной с ней деталью.
Поверхность D2 Tr40x6-6h имеет износ резьбы, связанный с вибрацией вала в машине, с усилием затяжки и большим весом рулона.
3.4. Заключение о технологичности детали.
Проанализировав данную деталь можно сделать вывод о том, что на поверхности D1 невооруженным глазом видны риски и задиры вследствие работы. На поверхности D2 наблюдается смятие резьбы. В целом, конструкция детали рациональна, но возможно улучшение участка с резьбой путем ее укорочения. Неудобством обработки детали является его длина, равная 1280 мм.
Все технологические требования и базы указаны на чертеже детали.
На детали имеются канавки для свободного входа и выхода инструмента при обработке.
3.5. Разработка технологических условий на дефектацию и ремонт
3.5.1. Дефектация. Описание возможных дефектов.
Дефектация – процесс выявления дефектов и установление возможности их ремонта и необходимости замены узла или детали. При дефектации устанавливают возможные дефекты поверхностей.
Цель дефектации - принять решение о годности детали: дальнейшая эксплуатация или ремонт. Если ремонт, то какими способами, а при невозможности или экономической неэффективности ремонта – покупка новой детали.
В данном случае рациональней выполнить ремонт детали, нежели покупать новую, так как конструкция вала сложна из-за его длины.
После анализа были выявлены следующие дефекты: на участке вала D1 имеются риски и ухудшение шероховатости. На участке вала D2 с резьбой наблюдается смятие.
3.5.2. Расчет допустимых значений размера поверхности при ремонте.
Для заполнения карты «Технические требования на дефектацию и ремонт» (Табл.1) требуется определить предельные допустимые значения поверхности при ремонте.
Для определения необходимо учесть требуемую долговечность после ремонта:
= dн ±
где – допустимое значение диагностируемого параметра детали при дефектации перед ремонтом;
dн – наибольший для вала и наименьшее значение диаметра при изготовлении отверстия;
IT – интервал допуска размера, мкм;
– коэффициент долговечности.
=0,075
?40h6 (?), IT= 16 мкм

Долговечность обрабатываемой детали определяется отношением ресурсов - межремонтного и доремонтного, то есть отношением ресурсов отремонтированной и новой детали:

где – коэффициент долговечности;
– межремонтный ресурс;
– доремонтный ресурс.
3.6. Очистка деталей перед дефектацией
Очистка является одной из важнейших подготовительных операций. Очистка бывает ручной и механизированной. Основным требованием к качеству очистки является полное удаление всех загрязнений.
Отчистка должна производиться щелочными растворами в машине.
3.6.1. Моющее щелочное средство Креолан 1 л; очистка в УЗВ (ультразвуковые ванны)
температура рабочего раствора
40-800С
концентрация рабочего раствора
1:18
время обработки
5-10 мин
Креолан безопасен для любых материалов: металлы, пластик, дерево, керамика, ковровые покрытия, стекло. Безопасен для здоровья человека (ТУ 2381-001-96506313-2006, Санитарно – Эпидемиологическое заключение № 77.01.03.238.П.069083.11.06 от 01.11.2006). Безопасен для окружающей среды.
На основании всех полученных данных составляем карту мойки.
3.7. Разработка технологического процесса дефектации детали
3.7.1. Карта технологического процесса дефектации.
Определение фактического размера изношенных поверхностей:
Для поверхности D1 ?40h6 износ на сторону ?1 и равен 0,08мм. Значение изношенного диаметра:
40 - 2?0,08 = 39,84 мм
39,84 < 39,979 мм, следовательно необходим ремонт поверхности.
Результатом процесса дефектации является карта технологического процесса дефектации.

3.8. Ремонтный чертеж детали.
Согласно ГОСТ 2.604 ремонтными являются чертежи, предназначенные для ремонта деталей и сборочных единиц; сборки и контроля отремонтированного изделия или вновь изготовляемых дополнительных деталей и деталей с ремонтными размерами.
Ремонтными называются размеры, установленные для ремонтируемой детали или для изготовления новой детали в замен изношенной, отличающиеся от аналогичных размеров детали по сборочному чертежу, в данном случае это размеры D1 ?40h6 и резьба D2 Tr40x6-6h.
Ремонтный чертеж приведен в приложении.
3.9. Выбор способа ремонта поверхности
Из всего многообразия способов ремонта деталей необходимо выбрать порой тот единственно возможный способ, которым будут восстанавливать изношенную поверхность. Для этого происходит последовательный отсев способов ремонта по трём критериям – техническому, технологическому и технико-экономическому.
3.9.1. Выбор способа ремонта по техническому критерию.
При выборе способа ремонта по техническому критерию оценивают возможность применения таких способов, которые позволили бы восстановить данную поверхность детали по условию .
Под слоем флюса:
0,79>0,75
Следовательно, подходит способ восстановления “механизированная наплавка под слоем флюса”.
3.9.2. Выбор способа ремонта по технологическому критерию.
Следующим этапом выбора способа ремонта поверхности будет оценка прошедших отсев по техническому критерию способов с позиций технологической возможности устранить данный дефект.
Оценим выбранный по техническому критерию способа с позиции технологической возможности устранить данный эффект, методом сравнения толщины наращиваемого слоя
,
где - требуемая толщина наращиваемого слоя на сторону, мм;
- предельная толщина, обеспечиваемая способом ремонта на сторону.
Необходимую толщину наращиваемого слоя определим по формуле:

Z – суммарный припуск на механическую обработку до и после наращивания слоя.
Z = 2мм
- максимальный износ на сторону 0,08мм.
=2+0,08=2,08мм
=3мм
=3мм >=2,085мм
3.9.3. Выбор способа ремонта по экономическому критерию.
Последним этапом выбора способа восстановления поверхности будет минимизация расходов на ремонт, то есть . Из всех способов, прошедших отбор по техническому и технологическому критерию выбираем наплавку под слоем флюса, так как этот способ наиболее экономичен.

Способ ремонта последовательно по техническому, технологическому и технико-экономическому критериям представлен в таблице 6.
Таблица 6 – Отбор способов ремонта
Критерий
Способы ремонта
Технический:
под слоем флюса
Технологический:
под слоем флюса
Технико-экономический:
под слоем флюса

Выбрана наплавка под слоем флюса.
3.10. Расчет режимов наплавки
3.10.1. Оборудование, применяемое при наплавке.
Для ремонта деталей наплавкой предназначены наплавочные установки разного типа. Одним из широкоуниверсальных типов оборудования является установка УД 209, позволяющая производить наплавку под слоем флюса или в среде защитных газов деталей диаметром от 10 до 400 мм. Пределы регулирования сварочного тока – от 60 до 500 А.
Установки дают возможность наплавлять гладкие цилиндрические поверхности, заваривать шлицы, шпоночные канавки, винтовую резьбу. При наплавке применяется наплавочная проволока диаметром от 0,8 до 2 мм со скоростью подачи до 350 м/ч.
Имеется возможность системы отвода газов, образующихся при наплавке.
3.10.2. Расчет режимов наплавки.
Выбираем наплавочную проволоку марки Нп-50, диаметром 1,2 мм. Высококремнистый марганцовистый флюс марки АН-348А.
Скорость подачи электродной проволоки в зону наплавки определяется по формуле:
, м/ч
где Vн – скорость наплавки, м/ч;
h – толщина наплавленного слоя, мм;
S – шаг наплавки, мм/об;
d – диаметр проволоки, мм;
kз – коэффициент заполнения шва;
kп – коэффициент перехода металла проволоки в шов, kп=0,95

Скорость наплавки выбирают на основании выражения:
, м/ч
где k – коэффициент наплавки, г/а·ч;
q – масса погонного метра наплавленного шва, г/м.

В свою очередь,

,
где F – площадь поперечного сечения шва, см2;
? – плотность наплавляемого металла, г/см3. При наплавке стальными проволоками ? ? 7,8 г/см3.

Площадь поперечного сечения шва имеет значения:
для проволоки d = 1,2 мм F = 0,15 см2;
Шаг наплавки:
, мм/об.

Требуемая толщина наплавляемого металла определяем по формуле:
, мм,
где Dн , Dф – номинальный и фактический диаметры наплавляемой
детали, мм;
z – припуск на механическую обработку, мм. z = 1,0 мм.

Частота вращения шпинделя при заданном диаметре детали D и скорости наплавки V определяем по формуле:
, об/мин.
Рекомендуемые режимы наплавки приведены в приложении.
3.11. Проектирование техпроцесса обработки восстановленной детали
Исходные данные:
Вал под рулон печатной машины.
Диаметр изношенной поверхности детали – ?40h6.
Материал – Сталь 50.
В результате механической обработки требуется получить точность диаметрального размера вала

В качестве заготовки используем отклонения, полученные при прокате круглой заготовки в диапазоне размеров d=26-48 мм
Предельные отклонения и допуск диаметрального размера по точности проката:
esз=+0.4
eiз= -0.7

3.11.1 Технологический маршрут обработки.
Таблица 7 – Предлагаемый техпроцесс обработки
№
Обработка
Квалитет
Rz
h
IT
05
Токарная черновая
12
63
60
250
10
Токарная чистовая
10
20
30
100
20
Шлифование черновое
8
10
20
39
21
Шлифование чистовое
6
6.3-3.2
0
16

3.11.2. Базирование детали при обработке.
Обработка производится в центрах с использованием люнеты.
3.11.3. Расчет пространственных отклонений ?i.
1. Для заготовки из сортового проката.

(по табл. 2.15)

2. Отклонение чернового точения.

КУ – коэффициент уточнения.

3. Отклонение чистового точения.

4. Отклонение чернового шлифования.

3.11.4. Расчет погрешностей установки.
Деталь обрабатывается в 3-х кулачковом патроне (?б=0).
?пат= ?б+ ?закр
?закр=
?i=0,25?ITq-1
?2= 0,25?0,25=0,0625 мм
?3= 0,25?0,1=0,025 мм
?4=0, т.к. установка не меняется.
3.11.5. Расчет минимальных промежуточных припусков.
Для заготовки принимается Rz=160, h=250.
2zmin4=
2zmin3=
2zmin2=
2zmin1=
3.11.6. Расчет максимальных промежуточных припусков.
2zmax4=2zmin4+ITd3+ITd4=0,063+0,039+0,016=0,118 мм
2zmax3=2zmin3+ITd2+ITd3=0,151+0,1+0,039=0,29 мм
2zmax2=2zmin2+ITd1+ITd2=0,475+0,25+0,1=0,825 мм
2zmax1=2zmin1+ITdзаг+ITd1=4,022 +1,1+0,25=5,372 мм
Сводим полученные результаты в таблицу 8.
Таблица 8
Технологический маршрут
Элементы припусков, мкм
Расчетные припуска, мм
Размеры, допуски и отклонения детали, мм

RZ
h
?i
?i

dном i
ITi
esд i
eiд i
Заготовка
160
250
1600
-
-
-
-
43,622
1,1
+0,4
-0,7
Точение черновое
63
60
96
60
4,022
5,372
3,322
40,3
0,25
0
-0,25
Точение чистовое
20
30
4
65
0,475
0,825
0,225
40,075
0,1
0
-0,1
Шлифование черновое
10
20
1,6
25
0.151
0.29
0,051
40,024
0,039
0
-0,039
Шлифование черновое
6,3-3,2
0
0
0
0,063
0,118
0,024
40
0,016
0
-0,016

3.11.7. Расчет номинальных межпереходных припусков.
2z4=2zmin4+es4+ei3=0.063+0-0.039=0.024
2z3=2zmin3+es3+ei2=0.151+0-0.1=0.051
2z2=2zmin2+es2+ei1=0.475+0-0.25=0.225
2z1=2zmin1+es1+ei3=4.022+0-0.7=3.322
3.11.8. Расчет операционных размеров.

Сводим полученные результаты в таблицу 7.2.
3.11.9. Проверка.

5.372-4.022=0.25+1.1=1.35
0.852=0.475=0.1+0.25=0.35
0.29-0.151=0.039+0.1=0.139
0.118-0.063=0.016+0.039=0.055
3.12. Качественная оценка ремонтной технологичности конструкции детали
Качественная оценка ремонтной технологичности конструкции детали производится по определённой форме, рекомендованной в ГОСТ, приведённой в таблице 9.
Таблица 9 – Качественная оценка ремонтной технологичности конструкции деталей
Содержание требований
Сфера проявления эффекта при выполнении требований
Данные оценки

При изготовлении
При ТО
При ремонте

1
2
3
4
5
Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов
+
+
+
Выполняется
Детали должны изготовляться (в том числе и в ремонтном производстве) из стандартных или унифицированных заготовок
+
+
+
Выполняется
Размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные точность и шероховатость (т.е. экономически и конструктивно обоснованные)
+
-
+
Выполняется не полностью
Физико-химические и механические свойства материала детали, её жесткость, форма и размеры должны соответствовать требованиям (возможностям) технологии изготовления, эксплуатации и ремонта в регламентированных условиях
+
+
+
Выполняется
Показатели базовой поверхности (точность, шероховатость) детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля
+
+
+
Выполняется
Конструкция детали должна обеспечивать применение типовых технологических процессов изготовления, эксплуатации и ремонта в регламентированных условиях
+
+
+
Выполняется
Конструкция детали д.......................

Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"

Узнать цену

Каталог работ

Похожие работы: