164

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

6

Введение

Развитие современной промышленности не только России, но и стран Ближнего зарубежья заставляет развиваться цеха связанные с производством черной металлургии, а также и цеха связанные с разгрузкой сырья для данных цехов.

В данной выпускной работе заданно разработать проект по реконструкции участка шихтоподготовительного цеха, предназначенного для разгрузки шихты ленточными конвейерами.

Ленточные конвейеры широко применяются во многих отраслях промышленности благодаря высоким эксплуатационным свойствам и качествам. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов во всех областях современного промышленного и сельскохозяйственного производства, при добыче полезных ископаемых, в металлургии, на складах и в портах. Используют в качестве элементов погрузочных и разгрузочных устройств, а также машин, выполняющих технологические функции.

Для обеспечения разгрузки с конвейеров и равномерного распределения рабочего продукта на территории складов обычно применяют плужковые сбрасыватели, которые устанавливаются стационарно и не позволяют производить разгрузку в необходимых по технологии зонах склада.

Необходимость, в проектируемой разгрузочной тележке, возникла для обеспечения технологии хранения и подачи рабочих продуктов на агломерационные машины. При замене плужковых сбрасывателей на разгрузочную тележку снизятся затраты на эксплуатацию и ремонт оборудования, простои, отпадает необходимость в уборке просыпей рабочего продукта, повысится производительность и снизится себестоимость производства агломерата.

Для решения задачи по реконструкции участка, в соответствии с мировыми требованиями, необходимо изменить гидравлический привод на пневматический, для передвижения двухрукавной приемной воронки разгрузочной тележки конвейера подачи сыпучих материалов.

Широкое применение пневмоприводов и систем управления объясняется их преимуществом по сравнению с другими средствами автоматизации, в первую очередь надежностью функционирования. Преимуществом пневмосистем является простота конструкций и сравнительная легкость их эксплуатации и обслуживания. Они относительно дешевы и являются гибким средством при автоматизации основных процессов.

По сравнению с гидравлическим пневматический привод обладает следующими преимуществами: их исполнительные устройства имеют большие скорости срабатывания и более низкую стоимость, возвратные линии значительно короче, так как воздух может быть удален в атмосферу из любой точки в систему; наличие неограниченного запаса воздуха в качестве рабочего тела. В месте с тем пневмопривод при равных габаритах с гидравлическим развивает меньшие усилия, что объясняется более высоким давлением жидкостей в последнем.

В данной работе разрабатываем участок по изготовлению корпуса подшипника ската разгрузочной тележки, произведем анализ технико-экономических показателей работы участка, касающихся программы выпуска продукции, технологического процесса изготовления детали, эффективности использования материала, ценовой политики и рентабельности.

Расчеты дадут возможность получения более точных представлений и выводов о деятельности цеха.

1. Состояние вопроса и задачи проектирования

Шихтоподготовительный цех входит в состав агломерационного производства. Предназначен для разгрузки поступающего в железнодорожных полувагонах железнорудных концентратов, шлака, известняка, колошниковой пыли и коксовой мелочи с дальнейшей транспортировкой выгруженного сырья на накопительный склад, а также осуществляет регламентированные подачи с накопительного склада шихтовых материалов в шихтовые отделения АГЦ № 2, АГЦ № 3. производит разгрузку железной руды (в случае необходимости окатыши) и кокса для доменного производства. Осуществляет отбор отсева агломерата и коксовой мелочи с бункеров надбункерной эстакады доменной печи № 5.

Материал, доставляемый ленточным транспортером разгружают путем сбрасывания через приводной барабан в приемную воронку или при помощи специальных разгрузочных устройств в любом пункте по длине транспортера: плужковых сбрасывателей и двухбарабанных разгрузочных тележек. На аглофабриках для промежуточной разгрузки транспортера над бункерами применяют двухбарабанные разгрузочные тележки. Разгрузочные тележки устанавливают над шихтовыми бункерами аглофабрики.

Данная установка работает с 1957 года без изменения оборудования технологии, и, соответственно, она не может обеспечивать современным требованиям производства.

Если проанализировать работу участка разгрузки шихты, то можно обнаружить ряд недостатков: аварийные периодические ситуации на ленточном транспортере; необходимость периодических чисток ленточного транспортера расположение оборудования в цехе не рационально, что приводит к нерациональному использованию рабочего места; загруженность участка складирования.

Учитывая все выше перечисленные факторы можно прийти к выводу необходимости реконструкции.

Цель и задачи проектирования.

Целью работы является реконструкция участка шихтоподготовительного цеха, что влечёт за собой некоторые изменения:

- замену гидравлического привода на пневматический, для передвижения двухрукавной приемной воронки разгрузочной тележки, что в последствии позволит обеспечить повышение производительности работы участка, сократить расходы на эксплуатацию и ремонт;

- проектирование и расчет пневмопривода передвижения воронки в соответствии с новыми требованиями производства;

- соответствие нового производства требованиям безопасности и экологической деятельности предприятия.

Исходя, из вышеуказанных целей основными задачами проекта являются разработка целого комплекса вопросов связанных с новой технологией, проектированием и расчетом производственного оборудования, методами обработки и изготовления детали, по разделам:

- спроектировать зубчатую передачу и произвести расчёт отклоняющего барабана;

- спроектировать привод разгрузочной тележки, то есть кинематический расчёт привода, подбор редуктора, проектирование зубчатой передачи, скомпоновать узел приводного вала, расчёт приводного вала, подбор шпонок и муфт;

- расчёт и выбор пневмодвигателя, расчёт и выбор пневмоаппаратуры и трубопроводов, разработка конструкции пневмоблока управления.

Также актуальность задачи является рассмотрение вопроса о безопасности и экологической целесообразности.

2. Конструкторская часть

Разгрузочная тележка представляет собой устройство, устанавливаемое на горизонтальной части стационарного ленточного конвейера, производящее разгрузку материала в любой его точке.

Электропитание привода тележки и её узлов осуществляется гибким кабелем, подключённым к независимому источнику питания.

Управление тележкой и её узлами - местное.

Разгрузочная тележка состоит из следующих основных узлов:

1. Рама тележки.

2. Барабаны сбрасывающий и огибающий.

3. Механизмы передвижения тележки и двухрукавной течки.

4. Роликоопоры.

5. Устройства очистные.

6. Площадки обслуживания.

(Конструкция разгрузочной тележки указана на рис. 2.1).

Рама тележки представляет собой сварную конструкцию, выполненную из нормальных профилей проката.

Узлы сбрасывающего и огибающего барабанов унифицированы с барабанами основного оборудования ленточных конвейеров.

Тележка комплектуется роликоопорами нормального типа.

Очистка ленты производится шарнирно укреплёнными резиновыми скребками.

Механизм передвижения тележки состоит из электродвигателя, редуктора, открытой зубчатой передачи и тормоза. Ведущая шестерня, установленная на тихоходном валу редуктора, передаёт вращающий момент ведомой шестерне установленной на приводном скате. Передвижение разгрузочной тележки осуществляется по рельсовому пути, смонтированному на металлоконструкциях конвейера.

Передвижение двухрукавной течки осуществляется пневмоприводом.

Ход двухрукавной течки составляет 800 мм. Передвижение разгрузочной течки осуществляется по направляющим, смонтированным на металлоконструкции разгрузочной тележки.

Ограничения хода разгрузочной тележки и двухрукавной течки осуществляется при помощи конечных выключателей и тупиков, установленных на рельсовых путях и направляющих.

Тормоз ТГТГ удерживает тележку на месте разгрузки от угона транспортёрной лентой.

Редуктор привода разгрузочной тележки двухступенчатый цилиндрический

Нижний отклоняющий ролик ? 400 мм выполнен конусно-цилиндрической формы для создания желобчатости ленты на выходе из-под тележки.

Разгрузочная тележка используется для загрузки сыпучих материалов, железорудных концентратов, флюсов, кокса, окатышей на усреднительные склады.

При помощи пневмопривода двухрукавная течка устанавливается в двух положениях:

1. Двухрукавная течка установлена в крайнее правое положение. В этом случае материал через рукава течки разгружается на склад.

2. Двухрукавная течка установлена в крайнее левое положение. В этом случае материал через воронку транспортируется в разгрузочную часть конвейера и через пересыпное устройство перегружается на другой конвейер.

2.1 Разработка привода разгрузочной тележки

Механизм передвижения тележки выполнен с передачами цилиндрическими зубчатыми колёсами. Первые две ступени передачи составляют двухступенчатый цилиндрический редуктор и помещены в масляную ванну, третья передача - открытая. Наличие закрытых зубчатых передач позволяет предохранять зубья от загрязнения и уменьшить их износ. Предлагаемая схема позволяет использовать стандартные редукторы, что упрощает изготовление и сборку всего механизма в заводских условиях.

Быстроходный вал редуктора соединён с выходным концом вала электродвигателя посредством втулочно-пальцевой муфты, одна из полумуфт которой является тормозным шкивом колодочного тормоза.

Зубчатое колесо открытой цилиндрической передачи насажено на вал совместно с приводным ходовым колесом; второе ходовое колесо на валу является неприводным. Приводной вал закреплён в подшипниках (сферических), корпус которых болтовым соединением прикреплён к раме тележки. Неприводные ходовые колёса насажены на ось, вращающуюся в подшипниках качения. Кинематическая схема привода разгрузочной телеги представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Кинематическая схема привода разгрузочной телеги.

Кинематическая схема привода разгрузочной телеги состоит из электродвигателя 1, муфты с тормозом 2, цилиндрического редуктора 3, цилиндрической передачи 4, колеса 5, рельса 6.

Исходные данные:

общий вес разгрузочной тележки - 120кН,

скорость передвижения тележки - 0,31м/с,

колея рельсов - 1840мм,

диаметр ходовых колёс Д = 500мм,

диаметр цапф d = 100мм,

коэффициент уклона Ку= 0,002.

Выбор электродвигателя.

Тележка передвигается по рельсам, уложенным на металлоконструкции конвейера.

Усилие, необходимое для передвижения тележки при установившемся движении определяем по формуле:

(2.1)

где: общая нагрузка на ходовые колёса при наибольшем весе продукта на ленте - 50кН

диаметр ходовых колёс;

- диаметр цапф;

коэффициент трения качения;

- коэффициент трения скольжения;

коэффициент, учитывающий дополнительные потери от трения в ребордах колеса;

Принимаем:

-для рельса с плоской головкой;

- для роликовых подшипников;

- при кабельном токоподводе;

Необходимую мощность для передвижения тележки при установившемся режиме определяем по формуле:

(2.2)

где: скорость в м/мин,

общий к.п.д. механизма.

(2.3)

где: к.п.д. закрытой цилиндрической зубчатой передачи;

к.п.д. открытой зубчатой передачи;

к.п.д. муфты.

;

;

Сила инерции при поступательном движении тележки:

; (2.4)

где: время пуска эл. двигателя;

Усилие необходимое для передвижения тележки при пуске:

;

Необходимая пусковая мощность:

; (2.5)

Расчёт времени пуска:

Дополнительное сопротивление от возможного уклона

; (2.6)

Сопротивление передвижению тележки:

(2.7)

Момент этого сопротивления, приведённый к валу электродвигателя:

; (2.8)

где Uоб=UР*Uз.п. UР=31,5. - передаточное отношение редуктора,

Uз.п. = 2,6 - передаточное отношение зубчатой передачи.

Номинальный момент электродвигателя:

; (2.9)

Наибольший пусковой момент при :

; (2.10)

Принимаем наименьший коэффициент пусковой нагрузки относительно рабочего момента ,тогда,

; (2.11)

Средний пусковой момент:

; (2.12)

Избыточный момент (момент сил инерции):

(2.13)

Диаметр тормозной муфты

;

Маховый момент тележки, приведённый к валу электродвигателя, определяем по формуле:

; (2.14)

Общий маховой момент механизма, приведённый к валу электродвигателя.

где момент инерции ротора

;

Время пуска тележки с номинальной нагрузкой:

; (2.15)

Среднее ускорение, соответствующее этому времени пуска:

; (2.16)

Производим дополнительную проверку возможности пуска при наибольшем моменте по условию сцепления приводных колёс с рельсами. Нагрузка на приводные колёса составляет 40.

Наибольшее сцепное усилие:

; (2.17)

Момент инерции при наибольшем пусковом моменте электродвигателя:

; (2.18)

Наибольшее мгновенное ускорение:

; (2.19)

Сила инерции тележки с грузом материала при этом ускорении:

; (2.20)

Суммарное усилие с учётом уклона пути:

; (2.21)

Запас сцепления:

; (2.22)

Определение общего передаточного числа.

Частота вращения приводных колёс тележки при заданной скорости перемещения:

;

; (2.23)

Принимаем ориентировочно передаточное число редуктора открытой передачи , тогда общее передаточное число привода равно:

; (2.24)

Частота вращения электродвигателя:

; (2.25)

Выбираем электродвигатель [5, c. 406] с мощностью Рэ =3,0 кВт и выписываем их в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Марка эл.двигателя	N эл.двиг. Об/мин	Uпр	Uоп	Uред
4АМ90L2У3	2840	39,6	2,5	15,8
4АМ100S4У3	1435	20		8
4АМ112МА6У3	955	13,3		5,3
4АМ112МВ8У3	9,8	9,8		3,9

По табл. 1.1 принимаем электродвигатель 4А112МА6У3 с параметрами:

· мощность ;

· частота вращения ;

· диаметр вала ;

· длина выходного конца вала ;

Разбиваем передаточное число по ступеням.

Общее передаточное число:

; (2.26)

Принимаем стандартный редуктор Ц2У-315-31,5-21 УХЛ с передаточным числом , тогда передаточное число открытой зубчатой передачи составит:

; (2.27)

Принимаем UОП=2,5..

Определяем частоты вращения и моменты на валах.

Частота вращения и угловая скорость быстроходного вала редуктора:

(2.28)

Частота вращения тихоходного вала редуктора:

(2.29)

Частота вращения приводного колеса тележки:

(2.30)

Определяем моменты на всех валах привода.

Вращающие моменты на валах определяем по формуле:

(2.31)

где: мощность на соответствующем валу;

угловая скорость вала;

Вращающий момент на валу электродвигателя:

(2.32)

Вращающий момент на быстроходном валу редуктора:

; (2.33)

Вращающий момент на тихоходном валу редуктора

; (2.34)

Вращающий момент на приводном валу тележки:

; (2.35)

Подобранный редуктор подходит по нагрузочной характеристике, так как его номинальный момент на выходном валу при длительной работе с постоянной нагрузкой составляет:

;

Обозначения выбранного редуктора Ц2У-315-31,5-21 УХЛ:

Ц - цилиндрический, горизонтальный;

2 - двухступенчатый;

У - узкий;

315 - межосевое расстояние тихоходной ступени в ;

31,5 - номинальное передаточное число;

21 - вариант сборки.

Выбор материала для зубчатой передачи.

Материал шестерни и колеса выбираем в соответствии с .

Для шестерни принимаем сталь 45, термическая обработка - цементация и закалка; твёрдость зубьев на поверхности ;

;

;

;

Для колеса принимаем сталь 45Л, термическая обработка - улучшение; твёрдость ; ; ;

;

;

Согласно указаниям допускаемое контактное напряжение принимаем:

;

;

Расчёт ведем по

Допускаемое напряжение на изгиб принимаем:

;

;

Предварительное значение межосевого расстояния.

Межосевое расстояние определяем по формуле:

; (2.36)

где: - передаточное число открытой передачи;

- расчётное значение допускаемого контактного напряжения;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (для прямозубых передач);

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;

- коэффициент ширины зубчатых колёс;

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

- номинальный крутящий момент на валу колёс,;

Для прирабатывающихся зубчатых колёс .

При окружной скорости , твёрдости поверхности зубьев и при степени точности передачи;

При консольном расположении шестерни и повышенной твёрдости зубьев принимаем .

Для прямозубых передач

; (2.37)

где: - коэффициент торцового перекрытия (принимаем);

тогда ;

;

;

;

По ГОСТ 2185-66 принимаем , с учётом особенностей конструкции ходовой части привода.

Определение рабочей ширины венца.

Рабочая ширина колеса

; (2.38)

Ширина шестерни:

; (2.39)

Модуль передачи.

При твёрдости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса

(2.40)

По стандарту ГОСТ 9560-79 принимаем ;

Суммарное число зубьев:

; (2.41)

Число зубьев шестерни и колеса:

; (2.42)

принимаем число зубьев шестерни ;

; (2.43)

принимаем число зубьев колеса ;

Фактическое значение передаточного числа:

; (2.44)

Геометрические параметры передачи

Диаметры делительных окружностей:

; (2.45)

; (2.46)

; (2.47)

Диаметры вершин зубьев:

; (2.48)

; (2.49)

Диаметры впадин зубьев:

; (2.50)

; (2.51)

Окружная скорость зубчатых колёс:

; (2.52)

где: - частота вращения колеса открытой зубчатой передачи:

; (2.53)

Проверка передачи на контактную прочность:

, (2.54)

где К=436, прямозубая передача

- коэффициент распределения нагрузки,

(9-я степень точности),

.

Расчёт и конструирование приводного вала.

Предварительно диаметр вала определяем из расчёта на кручение, принимая ;

; (2.55)

Принимаем .

Для посадки зубчатого колеса, подшипников и ходовых колёс предусматриваем цилиндрические участки. Для фиксации этих деталей, на валу предусматриваем упорные буртики. Для передачи вращающего момента применяем шпоночные соединения.

Конструкция приводного вала:

Сопряжение участков вала выполняем галтелью определённого радиуса.

По предварительному расчёту принимаем:

; ; ; ; ;

радиус галтели ; на торцах вала выполняем фаски ;

Высоту буртика вала принимаем по соотношению ;

; принимаем ;

Конструкция приводного вала приведена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Конструкция приводного вала.

Исходя из принятого диаметра шейки вала предварительно выбираем радиально-упорный конический роликовый подшипник средней серии № 7314 ГОСТ 333-79; статистическая грузоподъёмность ; динамическая грузоподъёмность ; Параметры подшипника: ; ; ; ; ; ; ; .

Конические подшипники устанавливаются в специальных корпусах (буксах), закреплённых на раме тележки болтами. Установка подшипников - в распор.

Фиксация внутреннего кольца подшипника осуществляется кольцевой шайбой (ГОСТ 14734 - 69), наружное кольцо подшипника фиксируется глухой крышкой подшипника.

Эскизную компоновку приводного вала выполняем в масштабе 1: 1.

Эскизная компоновка устанавливает взаимное положение ходовых колёс приводного вала, зубчатого колеса открытой зубчатой передачи, подшипников качения и их корпусов (см. приложение )

Определение эквивалентной динамической нагрузки.

Схема нагружения подшипников приведена на рисунке 2.

Для определения эквивалентной динамической нагрузки воспользуемся формулами:

при ;

при ;

где: - радиальная нагрузка подшипника, ;

- осевая нагрузка подшипника, ;

- коэффициент безопасности;

- температурный коэффициент;

- коэффициент влияния осевого нагружения;

Расчётная схема нагружения подшипников представлена в приложении

Суммарные радиальные нагрузки на опоры:

;

;

Осевую нагрузку возникающую при перекосах примем по формуле:

;

где: - коэффициент трения между колесом и рельсом, ;

Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок:

;

;

Согласно табл. ,

;

;

;

Вычисляем отношение , принимая (внутреннее кольцо вращается):

;

;

Определяем отношение:

;

Коэффициент влияния осевого нагружения составляет:

; ;

Следовательно, эквивалентная нагрузка:

для подшипника № 2 равна:

;

для подшипника №1 равна:

;

Определение динамической грузоподъёмности.

Намечаем срок службы подшипника часов и находим динамическую грузоподъёмность по формуле

; (2.56)

где: - эквивалентная динамическая нагрузка, ;

- угловая скорость приводного вала, ;

- показатель степени, для роликовых подшипников ;



где: - уточнённое значение угловой скорости.

Подшипник № 7314 пригоден.

Суммарная нагрузка на опоры приводного вала составляет .

Кроме этой нагрузки на вал действуют усилия, возникающие в зацеплении открытой передачи.

Составляем расчётную схему нагрузок на вал, считая, что обе опоры нагружены одинаково.

Схема нагружения приводного вала приведена в приложении.

Составляем схему нагрузок по вертикальной плоскости, определяем реакции опор и строим эпюры изгибающих моментов.

;

;

;

;

;

;

; ;

;

;

;

Составляем схему нагрузок в горизонтальной плоскости, определяем реакции подшипников и строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.

;

; отсюда ;

;

Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.

; ;

;

Строим эпюру крутящих моментов.

Вращающий момент на колесе открытой передачи ;

Крутящие моменты в сечениях 1-1 и 2-2 равны:

;

Уточнённый расчёт приводного вала выполняем на совместное действие изгиба и кручения, после установления окончательных размеров вала.

Для оценки прочности проектируемого вала определяем коэффициент запаса прочности в трёх опасных сечениях вала и сравниваем с допускаемыми.

Прочность вала обеспечивается, если ;

Принимаем, что нормальные напряжения в опасных сечениях изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчётным напряжениям, т.е.

; (2.57)

где: - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, ;

- осевой момент сопротивления сечения.

Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна:

; (2.58)

где: - крутящий момент, ;

- полярный момент сопротивления, ;

Опасные сечения:

Сечение 1-1: концентрация напряжений вызвана шпоночным пазом и посадкой ходового колеса с натягом;

Сечение 2-2: концентрация напряжений создаётся ступенчатым переходом галтелью;

Сечение 3-3: концентрация напряжений вызвана шпоночным пазом и посадкой зубчатого колеса с натягом.

Определяем общие коэффициенты запаса прочности в выбранных опасных сечениях.

Сечение 1-1

Напряжение изгиба

;

где: ; по схеме нагружения вала (см. приложение )

имея: ;

;

;

; (2.59)

где: - ширина шпоночного паза, ;

- глубина паза, ;

При ; ; ;

;

Амплитуда цикла нормальных напряжений:

;

Амплитуда касательных напряжений:

; (2.60)

где: ;

; (2.61)

Расчётная схема вала для уточнённого расчёта на прочность представлена на рис. № 6.

;

Определяем коэффициенты концентрации нормальных напряжений для опасного сечения вала:

; (2.62)

где: - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

- коэффициент влияния шероховатостей;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

При ; ; ; ; ;

(закалка т.в.ч.);

;

Коэффициент концентрации касательных напряжений;

; (2.63)

где: ; ; ; ;

;

Определяем пределы выносливости материала в опасном сечении вала:

и ; (2.64)

где: и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения;

; ;

тогда и ;

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

; (2.65)

; (2.66)

Общий коэффициент запаса прочности:

; (2.67)

Сечение 3-3

Амплитуда напряжений изгиба:

; (2.68)

где:

; (2.69)

; (2.70)

;

Амплитуда касательных напряжений:

; (2.71) где: ;

(2.72)

;

Коэффициент концентрации нормальных напряжений, при ;

; ;

;

Коэффициент концентрации касательных напряжений, при ;

; ; ;

;

Пределы выносливости материала:

и ;

Коэффициенты запаса прочности:

и ;

Общий коэффициент запаса прочности:

; (2.73)

Сечение 2-2 Амплитуда напряжений изгиба:

; (2.74)

где:

; (2.75)

; (2.76)

; (2.77)

; (2.78)

;

Амплитуда касательных напряжений:

; (2.79)

где: ;

; (2.80)

;

Коэффициент концентрации нормальных напряжений, при ;

; ;

;

Коэффициент концентрации касательных напряжений, при ;

; ;

;

Пределы выносливости материала:

и ;

Коэффициенты запаса прочности:

и ;

Общий коэффициент запаса прочности:

; (2.81)

Во всех опасных сечениях приводного вала коэффициенты запаса прочности больше нормативного.

Подбор и проверка шпонок. Подбор шпонок производим по диаметру вала: В сечении 1-1 принимаем шпонку под ходовое колесо при ;

Проверку шпонки на прочность производим по формуле:

;

где: - окружная сила на ходовом колесе, ;

- площадь смятия, ;

- рабочая длина шпонки со скруглёнными торцами, ;

- допускаемое напряжение на смятие, ;

При спокойной нагрузке и стальной ступице принимаем ;

Величину окружного усилия находим по величине крутящего момента, действующего в сечении вала под ходовым колесом из условия,

, отсюда ; (2.82)

;

;

;

В сечении 3-3 при принимаем шпонку ;

Окружное усилие на тихоходном колесе открытой передачи ;

;

;

Под шестерню открытой передачи принимаем шпонку ;

;

;

;

Подбор муфты.

Для соединения выходного конца вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора применяем втулочно-пальцевую муфту с цилиндрическими посадочными отверстиями. Одна полумуфта служит тормозным шкивом.

Диаметр выходного конца быстроходного вала редуктора ,

длина ;

Подбираем муфту МУВП с тормозным шкивом с параметрами:

§ диаметр посадочного отверстия ;

§ диаметр шкива ;

§ максимальный вращающий момент ;

§ маховый момент муфты ;

Пальцы и кольца принимаем стандартные, размещая их согласно условию:

;

где: - число пальцев;

- диаметр отверстия под упругий элемент;

- диаметр расположения пальцев;

или ;

Наружный диаметр муфты определяем из соотношения:

;

принимаем ;

Упругие элементы проверяем на смятие:

;

где: - диаметр пальца, ;

- длина упругого элемента, ;

- допускаемое напряжение смятия, ;

Для стандартных элементов принимаем:

; ; ; ;

;

Проверяем пальцы на изгиб:

; (2.83)

где: зазор между полумуфтами;

;

где: - предел текучести материала, для стали 45 ;

;

Принимаем ;

;

Все детали муфты кроме стандартных изготавливаются на предприятии.

2.2 Разработка пневмопривода передвижения двухрукавной воронки разгрузочной тележки

Исходные данные:

- давление сжатого воздуха в сети,

- вес перемещаемого оборудования

- ход перемещения 2^х рукавной течки

-время перемещения (устанавливается настройкой пневмодросселей)

- диаметр катковой поверхности колеса

- диаметр цапфы колеса

- рабочая температура

Сопротивление передвижению воронки:

 (2.84)

где: вес перемещаемого оборудования

диаметр цапфы

диаметр колеса

коэффициент трения качения в подшипнике колеса, приведённый к цапфе колеса, ;

коэффициент трения качения колеса по рельсу,

коэффициент, учитывающий дополнительные потери от трения в ребордах колёс,

В качестве исполнительного механизма выбираю пневмоцилиндр.

Диаметр поршня пневмоцилиндра:

(2.85)

где: диаметр поршня пневмоцилиндра (предварительный),

усилие на штоке пневмоцилиндра,

(2.86)

давление воздуха в сети,

эмпирический коэффициент, приближённо учитывающий потери давления,

;

Выбираю пневмоцилиндр ЦРП-М12-50.0800.25-УХЛ4 ТУ-053-1878-88;

Техническая характеристика:

номинальное давление воздуха ,

· минимальный размер проходного сечения воздушного штуцера,

· номинальный диаметр поршня,

· минимальный диаметр поршня,

· максимальный диаметр цилиндра,

· длина уплотнения поршня,

· диаметр штока,

· ход поршня,

· действительное тянущее усилие на штоке при номинальном давлении,

· действительное толкающее усилие на штоке при номинальном давлении,

· максимальная скорость поршня при ,

· давление страгивания при подаче воздуха:

в бесштоковую полость-

в штоковую полость-

· утечка воздуха при

Основные узлы схемы пневмопривода передвижения двухрукавной воронки:

1 - гибкий рукав,

2 - запорный вентиль,

3 - влагоотделитель,

4 - редукционный пневмоклапан,

5 - манометр,

6 - маслораспылитель,

7 - пневмораспределитель ,

8 - пневмораспределитель ,

9, 10 - пневмодроссели с обратным клапаном,

11 - пневмоцилиндр,

12 - двухрукавная течка,

13 - разгрузочный барабан конвейера,

Схема пневмопривода приведена на рис. 2.1.

Расчёт и выбор пневмоаппаратуры и трубопроводов.

Потребный расход воздуха:

; (2.87)

; (2.88)

где: потребный расход воздуха при подаче его в поршневую полость,

потребный расход воздуха при подаче его в штоковую полость,

максимальная скорость перемещения поршня,

 (2.89)

где: ход поршня,

время перемещения поршня,

;

площадь поршня в поршневой полости

(2.90)

площадь поршня в штоковой полости

(2.91)

;

Проверка пневмоцилиндра на максимальный расход воздуха

; (2.92)

где: минимальное сечение воздушного штуцера пневмоцилиндра

; (2.93)

давление сжатого воздуха в магистрали

удельный объём сжатого воздуха,

удельный вес воздуха при рабочих условиях,

; (2.94)

где: универсальная газовая,

рабочая температура по Кельвину

(2.95)

где: масса воздуха при и давлении

;

ускорение свободного падения, ;

;

;

›, следовательно, выбранный пневмоцилиндр подходит для работы.

Расчёт и выбор воздухопровода

(2.96)

где: внутренний диаметр воздухопровода;

плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении и давлении в трубопроводе;

скорость воздуха в воздухопроводе;

рекомендации ;

;

Выбираю для воздухопровода стандартную трубу:

Выбор пневмоаппаратуры

- фильтр-влагоотделитель 22-1080. УХЛ4. ГОСТ 17437-81;

Техническая характеристика:

· ,

· ,

· отвод конденсата - ручной,

· расход воздуха при :

максимальный-,

минимальный-,

· степень влагоотделения -,

· абсолютная тонкость фильтрации -,

· потеря давления при максимальном расходе воздуха -,

· пропускная способность-,

· утечки воздуха-,

· номинальная вместимость резервуара для сбора конденсата-,

- клапан редукционный 122-12 УХЛ4. ГОСТ 18468-79, ,

Техническая характеристика:

· ,

· ,

· номинальный расход воздуха при ,

· утечка воздуха, maх,

· падение давления на выходе,

· пределы настройки,

- манометр класса точности по ГОСТ 8625-77- поставляется вместе с редукционным клапаном,

-маслораспылитель121-10-УХЛ4.ГОСТ25531-82. .

Техническая характеристика:

· ,

· ,

· расход воздуха при ,

минимальный,

максимальный ,

· потеря давления при максимальном расходе воздуха,

· подача масла, капли в минуту ,

· максимальная вместимость резервуара для масла ,

-пневмораспределитель П-Р515Ф. УХЛ4. ТУ-2-053-1861-87 .

Техническая характеристика:

,

,

· пропускная способность, ,

· утечка воздуха при давлении,

· сила на тумблере ,

· способ управления - ручное,

- пневмораспределитель В-36-13А-01-УХЛ4. ТУ2-053-1633-83 .

Техническая характеристика:

· ,

· присоединение резьбовое,

· ,

· минимальное давление питания ,

· минимальное давление управления ,

· пропускная способность, ,

· утечка воздуха, мах ,

· способ управления - ручное,

- пневмодроссель 10-2.УХЛ4. ОСТ2. В77-1-87 (с обратным клапаном) .

Техническая характеристика:

· ,

· ,

· пропускная способность, :

при закрытом обратном клапане ,

при закрытом дросселе ,

· утечка воздуха, мах .

Блок управления состоит из пневмораспределителя П-Р515Ф (управляющего) и пневмораспределителя В-63-13А-01 (основного).

Описание работы пневмоблока управления представленного в приложении .

Воздух из напорного трубопровода поступает на вход «1» пневмораспределителя (П-Р) 1; его выходы «3»и «5» открыты в атмосферу. Через выход «4» воздух поступает на пневмоконтакт управления «14» П-Р 2. П-Р 2 подаёт давление через вход «1» в штоковую полость «2» пневмоцилиндра. (см. принципиальную схему пневмопривода). Поршневая полость через выход «4» открыта в атмосферу «3».

Воронка находится в левом положении.

При нажатии на тумблер П-Р 1 его плунжер перемещается в новое положение, подавая воздух через выход «2» на пневмоконтакт «12» П-Р 2.

Плунжер П-Р 2 перемещается и открывает подачу воздуха в поршневую полость пневмоцилиндра («4»). Штоковая полость («2») открывается в атмосферу, пневмоцилиндр совершает ход, перемещая воронку в правое положение.

Для возвращения воронки в левое положение необходимо переключить тумблер П-Р 1 в исходное положение.

Скорость перемещения воронки регулируется дросселями, установленными на напорных линиях пневмоцилиндра.

В промежутках между переключениями пневмоцилиндр находится под давлением, чтобы исключить самопроизвольное откатывание воронки.

Потери давления в трубопроводе после редукционного клапана

; (2.97)

где: потери давления на прямых участках трубопровода

сумма потерь давления от местных сопротивлений

(2.98)

где: коэффициент трения воздуха о стенки труб

длина прямых участков трубопроводов,

внутренний диаметр трубопровода,

скорость воздуха в трубопроводе,

удельный вес воздуха при рабочих условиях,

(2.99)

где: удельный расход воздуха,

(2.100)

(2.101)

где:сумма коэффициентов местных сопротивлений

(2.102)

где: коэффициент местного сопротивления тройника,

коэффициент местного сопротивления сужения потока с ?12мм до ?8мм

коэффициент местного сопротивления сужения потока с ?10 на ?8мм

коэффициент местного сопротивления расширения потока с ?8 до ? 10мм

коэффициент местного сопротивления поворота потока на 90^?

;

Потери давления от сопротивления протеканию воздуха через приборы

(2.103)

где: потери давления от сопротивления потоку воздуха через маслораспылитель (техн. характеристика)

где: потери давления от сопротивления потоку воздуха через пневмораспределитель

коэффициент местного сопротивления пневмораспределителя В63-13А-01, ;

где: потери давления от сопротивления потоку воздуха через пневмодроссель

коэффициент местного сопротивления дросселя 10-2,

;

Общие потери давления в напорной линии пневмоцилиндра

; (2.104)

Проверка пневмоцилиндра по действительному усилию при с учётом потерь давления

(2.105)

где: действительное тянущее усилие на штоке пневмоцилиндра при

давление воздуха в рабочих полостях пневмоцилиндра

; (2.106)

кпд пневмоцилиндра (2.107)

где: действительное усилие (тянущее) на штоке при номинальном давлении,

теоретическое усилие при тех же условиях

(2.108)

› ; 28,4›23

Действительного усилия пневмоцилиндра достаточно для преодоления сопротивления перемещению двухрукавной течки.

Требуемая пропускная способность пневмоаппаратуры

; (2.109)

где: площадь поршня,

ход поршня,

давление в магистральном трубопроводе,

потери давления в напорной линии пневмоцилиндра,

время перемещения поршня,

Минимальная пропускная способность у пневмодросселя

‹; 0,193‹ 0,9

Пневмоаппаратура удовлетворяет требуемой пропускной способности.

Утечки воздуха через пневмоаппаратуру

где: сумма утечек воздуха через пневмоаппаратуру,

(2.110)

где: утечка воздуха через влагоотделитель,

утечка воздуха через редукционный клапан,



утечка воздуха через маслораспылитель,

утечка воздуха через пневмораспредел.

,

утечка воздуха через пневмораспределитель

утечка воздуха через пневмодроссели,

утечка воздуха через зазор пневмоцилиндра,

;

Потребный расход воздуха для работы пневмопривода

. (2.111)

2.3 Разработка конструкции тележки

Расчёт отклоняющего барабана.

Исходные данные:

- лента 2Р - 1200 - 5 - ТА100 - 6 - 2 А ГОСТ 20-76,

- наибольшее натяжение ленты .

Расчёт диаметра барабана:

(2.112)

где: - коэффициент, учитывающий тип прокладок; ,

- коэффициент назначения барабана; ,

- число тяговых прокладок, .

Расчёт удельного давления на поверхность барабана:

, (2.113)

где: - угол обхвата барабана, ,

,

- тяговый фактор барабана,

- допускаемое удельное давление ленты.



Давление на поверхности барабана не превышают допустимого.

Толщину обечайки барабана принимаем исходя из условия устойчивости по табл. 2.15 стр. 268 при

где: - длина барабана,

(2.114)

Расчёт оси барабана:

Расчётная схема оси барабана представлена на рисунке 2.1:

Рис. 2.1. Расчётная схема оси барабана.

Расчётная схема изгибающих моментов представлена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Эпюра изгибающих моментов.

Определяем реакции опор

Определяем максимальный изгибающий момент

(2.115)

Определяем диаметр оси круглого сечения

(2.116)

где: - осевой момент сопротивления сечения оси изгибу

(2.117)

где: - допускаемое напряжение для расчёта оси

В качестве принимаем напряжение выносливости при симметричном цикле нагружения, при - эффективный коэффициент концентрации напряжений и числе циклов нагружения



Из конструктивных соображений принимаем

Расчёт болтового соединения крепления корпуса подшипника отклоняющего барабана.

Определим усилие затяжки болта:

, [15, 40] (2.118)

где: - сила трения в стыке,

- коэффициент трения в стыке,

- число стыков.

(2.119)

где: - сдвигающая сила,

- коэффициент запаса от сдвига.

[15, 40]

Находим минимальный диаметр болта.

Условие прочности болтового соединения:

, [15, 40] (2.120)

где: - площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы

- допускаемое напряжение

- предел текучести материала болта,

, [15, 40]

- требуемый коэффициент запаса,

, [15, 40]

(2.121)

(2.122)

по [15, 66] принимаем болт М27

2.4 Разработка участка изготовления корпуса подшипника

При проектировании технологических процессов для автоматических производств необходимо обеспечить:

достижение равной или кратной производительности на отдельных видах оборудования для получения большей синхронизации работы и загрузки проектируемого участка;

автоматизацию не только переходов обработки, но и всех вспомогательных переходов;

длительное сохранение заданной точности;

высокую надежность и безаварийность работы за счёт тщательной проработки всех вопросов контроля;

блокировки, сигнализации, резервирования и отвода стружки;

удобство транспортирования и базирования обрабатываемой детали.

Желательно уменьшение количества станков на автоматизированном участке за счёт повышения степени концентрации технологических переходов и применения многоинструментального оборудования.

Анализируя конструкцию детали, следует обратить внимание на возможность многоинструментальной обработки и применения высокопроизводительного многолезвийного инструмента, на лёгкость удаления стружки и отвода смазочно-охлаждающей жидкости.

Технологический процесс автоматизированной обработки корпусных деталей проектируется с учётом дополнительных требований:

· максимальная унификация по точности и размерам всех отверстий в пределах одного наименования детали;

· расположение ответственных отверстий во внешних стенках;

· наличие максимально допустимых радиусов округлений;

· разъём моделей при литье корпусных деталей не должен проходить по базам и поверхностям, требующим малых параметров шероховатости.

К корпусным деталям из чугуна предъявляют следующие основные требования:

· обеспечение симметричности расположения припусков относительно основных литейных баз;

· колебания допусков под обработку резанием должны находиться в пределах ? допуска на размер отливки;

· основная база детали при формовке должна быть расположена в нижней полуформе горизонтально;

Базирование и закрепление заготовки корпусных деталей выбирают на основании анализа чертежа и технических условий на изготовление детали. При проектировании необходимо добиваться, чтобы конструктивная база детали совпадала с технологической. Для установки при обработке базовой и противолежащих ей сторон следует выбирать плоскости, позволяющие наиболее жёстко и надёжно закреплять деталь при черновой обработке и наиболее точно устанавливать её при чистовой.

С учётом приведённых требований осуществляется проектирование автоматизированного группового технологического процесса для комплексной детали.

Маршрутная технология обработки детали:

010 - фрезерная.

015 - горизонтально-расточная.

020 - радиально-сверлильная.

По материалам приложения 1[2] определяем основное технологическое время операций и сводим в табл.1.

Таблица 2.2 Технологический маршрут обработки детали «подшипник»

Эскиз	Переходы, установы, операции
005 Операция фрезерная
	ВП - установить и зажать деталь ТП1 - фрезеровать плоскость «1» до размера 280 ВП - переустановить и зажать деталь ТП2 - фрезеровать плоскость «2» до чистоты 3 ВП - переустановить и зажать деталь ТП3 - фрезеровать плоскость «3» до размера 100 ВП - снять деталь
015 Операция горизонтально-расточная
	ВП - установить и зажать деталь ТП1 - расточить отверстие «1» начерно ТП2 -расточить отверстие «1» начисто ТП3 - точить фаску «2» ВП - переустановить и зажать деталь ТП4 - фрезеровать плоскость «3» ТП5 - фрезеровать фаску 345 «4» ВП - переустановить и зажать деталь ТП6 - фрезеровать плоскость «5» ТП7 - фрезеровать фаску 345 «6» ВП - снять деталь
020 Операция радиально- сверлильная
	ВП - установить и зажать деталь ТП1 - сверлить 2а отверстия «1» d = 22 ТП2 - сверлить отверстие «2» d = 18 ТП3 - цековать поверхность «3» d = 30 ТП4 - цековать 2е поверхности «4» d = 35 ТП5 - нарезать резьбу кон. 1/4" «5» ВП - снять деталь

Штучное время по операциям

Т_шт.= Т_о+Т_пр; (2.123)

где Т_о - машинное время обработки

Т_пр - время работы промышленного робота, Т_пр=3мин.

Основное машинное время определяют по формуле:

(2.124)

где: - полный путь прохождения инструмента

(2.125)

где: - длина поверхности обработки

- длина врезания инструмента

- длина перебега инструмента

- количество проходов

- минутная подача

(2.126)

где: - подача ; - частота вращения шпинделя

1. Фрезерная операция:

Т_шт= 23,7 + 3 = 26,7мин

2. Горизонтально-расточная операция:

Т_шт= 17,21 + 3 = 20,21мин

2. Радиально-сверлильная операция:

Т_шт= 4,94 + 3 = 7,94мин

Разработаем структуры автоматизированного участка и построение временной циклограммы работы.

Структура автоматического производства даёт представление о пространственном расположении станочного и вспомогательного оборудования, связи всех рабочих позиций единой транспортной системой потока деталей.

В состав участка должны войти станки, автоматический склад заготовок и готовой продукции, промежуточные накопители, устройства загрузки оборудования, транспортные устройства.

В задачу транспортирования потока деталей входит такое перемещение деталей через рабочие позиции, при котором достигается минимум среднего времени цикла обработки всех деталей. Транспортная система потока деталей состоит из загрузочных устройств и внутреннего транспорта. Загрузочные устройства обеспечивают снабжение деталями, взятыми с позиций подготовки всех станков, измерительных и других устройств, а внутренний транспорт обеспечивает перемещение деталей между внутренними накопителями, складами, перегружателями.

При разработке структуры автоматического производственного участка необходимо знать потребное количество основного и вспомогательного оборудования для обеспечения заданной программы выпуска деталей.

Определить количество основного оборудования, включаемого в автоматический комплекс, можно исходя из среднего такта выпуска деталей на участке.

Средний такт выпуска деталей:

(2.127)

где: Ф_о= 4140 - номинальный фонд времени работы оборудования при двухсменной работе, ч;

К = 0,9 - коэффициент использования оборудования;

N_Г = 34000 - годовая программа выпуска деталей, шт.

Расчётное число оборудования определяется как отношение времени обработки детали на станке к среднему такту выпуска деталей.

; (2.128)

010 - фрезерная операция , принимаем 4 станка;

015 - расточная операция , принимаем 4 станка;

020 - радиально-сверлильная , принимаем 2 станка.

Выбор системы транспортирования является одним из наиболее существенных вопросов компоновки автоматических линий. Транспортные устройства перемещают полуфабрикат с одной рабочей позиции на другую, осуществляют изменение его ориентации (в поворотных устройствах), убирают отходы производства (стружку) и т.д.

Основными видами транспорта автоматических линий являются шаговые транспортёры, подъёмники, распределительные транспортёры, манипуляторы, поворотные устройства, транспортёры для уборки стружки, конвейеры роликовые унифицированные и пр.

С учётом технологии изготовления детали вычерчиваем временную циклограмму работы комплекса. Циклограмма отражает работу каждой единицы оборудования: станков, роботов, накопителей, транспортных устройств, склада за полный цикл работы комплекса.

По циклограмме определяем коэффициенты загрузки основного и вспомогательного оборудования.

(2.129)

где: Т_о- основное время работы оборудования, мин.;

Т_ц- время цикла работы оборудования, мин..

Оборудование для компоновки автоматизированного участка изготовления подшипников.

Компоновка автоматизированных участков связана с его структурой и выбранными основным и вспомогательным оборудованием.

Состав металлорежущего оборудования в основном обусловлен конструктивно-технологическими особенностями обрабатываемых деталей.

Анализ классификаторов ЕСКД показывает, что всё разнообразие деталей, подлежащих обработке на определённых типах металлорежущих станков, условно можно разбить на детали типа валов, дисков и корпусных. Поэтому в связи со спецификой формы заданной детали необходимо подобрать основное и вспомогательное технологическое оборудование.

Выбираем основное оборудование автоматизированного участка:

для фрезерной операции выбираем станок горизонтально-фрезерный модели 6Б76ПМФ4 с ЧПУ.

Таблица 2.3

Параметры	Значение
Размеры рабочей поверхности стола, мм	320х400
Перемещение стола, мм	320 (продольное, вертикальное)
Частота вращения шпинделя, об/мин	40…3150
Продольная,поперечная и вертикальная подачи, мм/мин	2,5…2500
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	5,3
Система программного управления	2У32
Габарит станка, мм	1800х1755х2065
Масса станка, кг	3900

Для горизонтально-расточной операции выбираем станок горизонтально-расточной полуавтомат 2706ПФ2.

Таблица 2.4

Параметры	Значение
Диаметр обрабатываемых отверстий, мм	8-250
Размеры рабочей поверхности стола, мм	320х500
Ход стола	450
Частота вращения шпинделя, об/мин	3150/2500
Рабочая подача стола, мм/мин	8 - 800
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	3
Габарит станка, мм	2000х1220х1450
Масса станка, кг	3600

Для радиально-сверлильной операции выбираем станок радиально-сверлильный 2554ПМФ2.

Таблица 2.5

Параметры	Значение
Наибольший диаметр сверления, мм	50
Число скоростей шпинделя	21
Частота вращения шпинделя, об/мин	18 - 2000
Подача шпинделя, мм/об	0,05 - 5,0
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	5,5
Габарит станка, мм	2685х1028х3390
Масса станка, кг	4750

Для автоматизации основных и вспомогательных технологических операций выбираем промышленный робот Versatran-E.

Таблица 2.6

Параметры	Значение
Номинальная грузоподъёмность, кг	40
Число степеней подвижности	6
Число рук/захватов на руку	1/1
Тип привода	гидравлический
Устройство управления	позиционное
Способ программирования перемещений	обучение
Ёмкость памяти системы, число шагов	430
Погрешность позиционирования, мм	0,76
Максимальный радиус зоны обслуживания R, мм	1420
Масса, кг	590
Линейные перемещения, мм	760 - 1060

Для транспортирования грузовых единиц выбираем роликовый конвейер КР-0,5-600х400.

Таблица 2.7

Параметры	Значение
Грузовая единица, размеры в мм	600х400
Грузовая единица, масса в кг	до 500
Мощность электродвигателя , кВт	0.2
Скорость перемещения грузовой еденицы, м/сек	0,275
Точность остановки грузовой единицы, мм	1
Режим работы	лёгкий

Для осуществления транспортно-перегрузочных операций, хранения, складирования, накопления и перемещения изделий производства, грузовых единиц, комплектов универсально-переналаживаемой станочной оснастки и инструментов, удаления стружки выбираем комплекс автоматизированной транспортно-складской системы, модель АТСС-50КШ.

Таблица 2.8

Параметры	Значение
Масса грузовой единицы, кг	до 50
Габарит грузовой единицы, мм	не более 400х300х240
Тип грузозахватного устройства	телескопический
Грузоподъёмность крана-штабелёра, кг	до 50
Скорость передвижения крана-штабелёра, м/сек	1,0/0,033

2.5 Расчет и проектирование токарно-проходного резца

Механическую обработку корпусов редукторов, подшипников, станин, цилиндровых втулок и других сложных деталей выполняют на горизонтально- расточных станках.

Рассмотрим выбор режущего инструмента для обработки отверстия O160Н7 детали «Корпус подшипника» из серого чугуна СЧ 20 способом растачивания. Отверстие служит для запрессовки подшипника качения по наружному кольцу. Необходимо обеспечить шероховатость поверхности в отверстии - 6кл., точность Н7 - 7 квалитет, допуск на O.

Условиями необходимыми для нормальной работы подшипниковых узлов являются: обеспечение соосности посадочных мест, отклонение формы и взаимного расположения поверхностей в пределах установленных на изготовление детали ТУ. Основным способом обеспечения этих условий является - фиксация отдельно стоящих корпусов при помощи контрольных штифтов на общем основании с растачиванием отверстий, под наружные кольца подшипников с одной установки и за один проход.

Наиболее широко применяемый способ обработки отверстий 70 мм, 150 мм при 5 - это обработка расточным резцом, закреплённым в расточной консольной оправке. Установка и выверка оправки требует мало времени, облегчены настройка резца на размер и измерение растачиваемого отверстия.

Всё это обеспечивает снижение трудоёмкости обработки. Короткие и жёсткие оправки позволяют производить растачивание с более высокими скоростями, большими подачами и глубинами резания.

Обработка оправками целесообразна при их сравнительно небольшой длине (), так как увеличение вылета оправки уменьшает жёсткость и виброустойчивость упругой системы.

Подача при растачивании с помощью оправок осуществляется столом или шпинделем. При подаче столом вылет шпинделя, жёсткость упругой системы остаются постоянными на всей длине растачивания, в результате чего уменьшается конусность отверстия, которая имеет место при обработке с подачей шпинделем на разных вылетах.

Выбор конструктивных параметров резца.

Для расточных операций применяются следующие виды резцов:

стержневые с одной режущей кромкой,

двухсторонние с двумя или более режущими кромками (пластинчатые резцы, резцы блоки),

расточные головки.

Применяют два вида расточных резцов:

для сквозных отверстий с главными углами в плане ,

для глухих отверстий с формой головки, позволяющей производить обработку до упора или при необходимости снять литейную корку.

Пластинчатые резцы с двумя режущими кромками являются основным инструментом для растачивания отверстий диаметром свыше 40 мм.

Двухлезвийные и многолезвийные резцы обладают большей производительностью по сравнению с однолезвийными.

На основании вышеизложенного выбираем для расчёта токарный проходной резец с пластиной из твёрдого сплава для растачивания отверстия O160Н7 в детали «Корпус подшипника» из серого чугуна СЧ 20, длина растачивания - 100 мм.