Технологический процесс восстановления. Втулка коромысла ГРМ ЗИЛ-130 13-1007114-А

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГОУ ВПО "ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ"

Кафедра "Ремонт машин и технология конструкционных материалов"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ПСВД

Технологический процесс восстановления. Втулка коромысла ГРМ ЗИЛ-130 13-1007114-А

Разработал: студент 344 группы

Артамонов Н.Н.

Проверил: доцент

Стрелков С. М.

Ижевск 2011

Содержание

Введение

1. Проектирование технологического процесса

1.1 Выбор и обоснование рационального способа устранения дефекта

1.2 Расчет норм времени операции технологического процесса

1.3 Составление документации технологического процесса

2. Конструкторская разработка

2.1 Порядок проектирования приспособления

2.2 Содержание конструкторской разработки с учетом эксплуатационных требований

Литература

Графическая часть

Введение

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапану или к насос-форсунке (дизель ЯАЗ). Коромысло представляет собой стальной неравноплечий рычаг: длинное плечо расположено над клапаном, а короткое -- над штангой. В коротком плече просверлено отверстие и ввернут регулировочный винт 1. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а длинное его плечо -- на стержень клапана. Поверхность конца коромысла, соприкасающаяся со стержнем клапана, так же как и поверхность регулировочного винта, соприкасающаяся с наконечником штанги, термически обрабатывают и шлифуют. От самоотвертывания винт удерживают контргайкой 2.

В коромысле просверлены каналы, по которым масло поступает к регулировочному винту и наконечнику штанги. В отверстие ступицы коромысла запрессовывают бронзовую втулку 5 (двигатели М-21, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, ЯАЗ) с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для распределения масла и подачи его к регулировочному винту. Коромысла крепятся на оси 3, установленной на стойках 4. Шпильки крепления оси проходят через отверстия в стойках и оси. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными пружинами 2, прижимающими их к стойкам, и стопорными кольцами. Под каждым коромыслом на оси имеется отверстие для подвода масла к его ступице. Ось коромысел пустотелая и внутренняя полость ее используется как канал для подачи масла к трущимся поверхностям. Для предотвращения вытекания масла из оси наружные концы ее закрыты заглушками. Для повышения износостойкости рабочую поверхность оси подвергают термической обработке. При несвоевременном смазывании оси коромысел происходит износ поверхностей втулок коромысел.

Возможные дефекты:

-износ верхней поверхности втулки

-износ внутренней поверхности втулки

Для устранения дефектов деталей можно прибегнуть к следующим методам восстановления деталей:

- термодиффузионное наращивание

- пластическое деформирование

В нашем случае будем рассматривать два дефекта:1) износ внешней поверхности втулки 2) износ внутренней поверхности втулки

Для восстановления нашей детали будем рассматривать два метода:

1) Термодиффузионное наращивание 2) пластическое деформирование.

Для устранения каждого дефекта должен быть выбран рациональный способ, т.е. технически обоснованный и экономически целесообразный.

Окончательно же тот или иной способ восстановления определяется одним из трёх критериев: критерий применимости (технологический); критерий долговечности (технический); критерий технико-экономической целесообразности.

Рассмотрим возможные способы восстановления детали:

Термодиффузионное наращивание. Наиболее рациональным способом является восстановление бронзовых деталей термодиффузионным способом.

Сущность этого способа заключается в том, что частицы порошкового материала цинка (порошок ПЦ-2) определенного гранулометрического состава (d=0,2 мм) проникают в кристаллографическую структуру бронзы.

Этим самым происходит внедрение и наращивание (насыщение) материала бронзы, а значит восстановление всех прилегающих с порошком поверхностей деталей.

Процесс термодиффузионного наращивания протекает при температуре 700-900єС в термической печи. Для обеспечения термодиффузии приготовляется смесь порошкового материала: шамотная (огнеупорная) глина - 80%, порошок цинковый ПЦ-2, ПЦ-4 - 19%, хлористый аммоний - 1%. Подготовленная порошковая смесь смешивается до однородного состава и просеивается через решето диаметром 0,2 мм.

Для осуществления термодиффузионного насыщения поверхности втулок предварительно должны быть очищены от нагара, грязи и масла. Таким образом, подготовленные втулки укладываются в контейнер. Расстояние между деталями, а также между деталями и стенкой контейнера должно быть не менее 15 мм. Уложенные в контейнер детали прикрывают крышкой с трубкой для отвода газов. Далее контейнер с деталями помещается в термическую печь, нагретую предварительно до 700-900 єС, и детали выдерживаются в течении 1,5-4 часа, в зависимости от необходимой толщины слоя. При этом происходит наращивание (насыщение) партии бронзовых деталей без участия рабочего.

По окончании времени насыщения термическая печь отключается, охлаждается до температуры 300-400 єС, а затем вынимается контейнер и вместе с деталями охлаждается на открытом воздухе до температуры окружающей среды (t=20 єС). В последующей операции детали очищают от состава порошков и обрабатываются до размеров согласно технических условий и представленного чертежа (номинальный или ремонтные размеры).

Пластическое деформирование. В ремонтном производстве использую следующие разновидности деформирования: правку, осадку, раздачу, обжатие, вытяжку, накатку, электромеханическую обработку, поверхностное пластическое деформирование и др. В нашем случае применяем осадку. Осадку применяют для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полых и сплошных деталей. Площадь поперечного сечения детали увеличивается, а высота(длина) уменьшается. Направление действующей силы Р не совпадает с направлением деформации детали. Требуемое давление, МПа,

,

где ?_т - предел текучести материала детали, МПа; d и h- диаметр и длина детали, мм.

Осадку выполняют нанесением сильных ударов кувалдой или верхним бойком пневматического ковочного молота по детали, установленной на наковальне или нижнем бойке молота перпендикулярно к их рабочим поверхностям.

Схема осадки втулки

а -при износе внутренней поверхности; б- при износе наружной поверхности; Р- деформирующее усилие; б - направление напряжения деформации на величину d₀-d



Штамп для обжатия бронзовых втулок

1- пуансон; 2- обжимаемая втулка; 3- сменная втулка.

1. Проектирование технологического процесса

1.1 Выбор и обоснование рационального способа устранения дефекта

Рассмотрим вышеперечисленные способы по возможности осуществления и применения.

Таблица1 - Способы восстановления

Способ восстановления	Возможность осуществления	Возможность применения
1. Пластическое деформирование	Возможность осуществления имеется	Возможность применения имеется
2. Термодиффузия	Возможность осуществления имеется	Возможность применения имеется

Как видно из таблицы 1 из предложенных способов восстановления осуществимы и применимы термодиффузия и пластическая деформация.

Рассмотрим данные способы по критерию долговечности. Критерий долговечности:

К= К К К, (1)

где К- коэффициент износостойкости;

К- коэффициент выносливости;

К- коэффициент сцепляемости;

Подставляя соответствующие значения коэффициентов для вышеперечисленных способов получаем:

Термодиффузия

К= 0,82 0,91 0,82 =0,61

Пластическое деформирование

К=1 0,9 1 =0,9

Критерий экономической целесообразности:

К= К 1, (2)

гдеС- стоимость новой детали, руб;

С- стоимость восстановления детали, руб;

Стоимость восстановления детали:

С= С F, (3)

гдеС- стоимость восстановления 1 м, руб;

F- площадь восстановления, м;

Площадь восстановления:

F = D L, (4)

где = 3,14;

D- диаметр восстанавливаемой поверхности, м;

L- длина восстанавливаемой поверхности, м;

F = 3,14 0,02325 0,073 = 5,33 10 м;

Стоимость восстановления детали:

Термодиффузия

С= 52 5,33 10 = 0,277 руб;

Пластическое деформирование

С= 58,8 5,33 10 = 0,313 руб;

Коэффициент экономической целесообразности:

Термодиффузия

К= 0,61 = 550 руб;

Пластическое деформирование

К= 0,9 = 719 руб.

В связи с тем, что основным критерием является все же критерий экономической целесообразности, то получаем, что основной способ восстановления дефекта является термодиффузия. Для восстановления износа поверхностей втулки коромысла используем термодиффузию. Последовательность операции восстановления посадочного места под подшипник втулки карданного вала:

1 слесарная (очистка поверхности детали)

2 слесарная (подготовка рабочей смеси)

3 слесарная (укладка детали в контейнер)

4 термическая (термодиффузионное наращивание)

5 токарная ( точить поверхность)

6 контроль восстановленной поверхности

План операций по восстановлению указанной в задании детали приведен в таблице 2

Таблица 2. План операций восстановления детали

Номер 05операции	Наименование операции. Способ установки детали, оборудование, приспособления, инструмент.	Номер перехода	Содержание перехода
5	Слесарная Очистить поверхности детали. Пескоструйная установка собственного изготовления, воздух низкого давления(до 6 атм.)	1	Очистить поверхности детали от грязи, масла, окислов флюсом АН-348А
10	Слесарная Подготовить рабочую смесь Мельница шаровая МШ-1, весы и разновесы, сито 0,2мм	1	Подготовить рабочую смесь 80% шамотной глины, 19% порошок цинковый ПЦ-2, 1% хлористый аммоний
15	Слесарная Уложить детали в контейнер Контейнер, асбестовый лист	1	Расстояние между деталями и поверхностями стенок контейнера 15-20 мм
20	Термическая Установить контейнер с деталями в муфельную печь Муфельная печь СНОЛ-1,6, металлическая щетка	1 2 3 4 5	Прогрев в течении 0,5 часа при температуре 300 єС Выдержка в печи при температуре 700 єС в течении 1,5-2 ч. Отключить печь и охладить детали до комнатной температуры Вынуть контейнер и освободить детали Очистить детали от термодиффузионной смеси
25	Токарная Токарно-винторезный станок 1А62, резец Р18	1 2 3 4	Установить и закрепить деталь Обточить наружную поверхность до диаметра 23,25мм ОЖ (вода, мыло 6%, керосин 6%, сода 4%). Расход ОЖ 0,9 л/мин. Подача S=0,1мм/об. Глубина резания 0,1 мм. Частота вращения детали n=800 об/мин. Расточить отверстие до диаметра 22 мм Снять деталь
30	Контрольная Стол монтажный ОРГ 1468-01-080А, ПБ 250 Штангенциркуль ЩЦ 0 - 200 - 0,1ГОСТ 162 - 80 Образцы шероховатости Ra 3,2 Микрометр МК-0-25-0,01 Нутромер НИ-18-30-0,01	1 2 3	Проверить шероховатость поверхности Проверить диаметр восстановленной поверхности (деф 1, 2) Проверить на биение

После составления плана операций по восстановлению детали определяют норму времени по операциям.

Норма времени - это время необходимое на изготовление (ремонт) изделия, выраженное в часах (минутах).

Для определения нормы времени применяют различные методы. Один из этих методов расчетно-аналитический. При данном методе норма времени включает в себя основное, дополнительное и подготовительно-заключительное время.

1.2 Расчет норм времени операции технологического процесса

Расчет времени произведем для операции точения

Т_шт=Т_о+Т_вс+Т_доп+Т_пз/n , (5)

где Т_о- основное время на обработку детали, мин;

Т_вс- вспомогательное время [1], мин;

Т_доп- дополнительное время, мин;

Т_пз- подготовительно- заключительное время [1], мин.

, (6)

где L- длина обрабатываемой поверхности, мм;

i- число проходов;

s- продольная подача, мм/об;

n- частота вращения шпинделя [1], об/мин.

где -припуск на обработку, мм, Т_Т-глубина резания, мм

i=1/0,1=10

Т_доп=(Т_о+Т_вс)·к/100, (7)

где к- коэффициент вида работ.

Расчет времени токарной обработки расточки поверхности:

мин

Т_всп=0,7 мин

Т_доп=(0,72+0,7)·0,08=0,11мин

Т_пз=7 мин

Т_шт=0,72+0,7+0,11+7/2=5,03мин

После составления плана операций по восстановлению детали определяют норму времени по операциям. Норма времени - это время необходимое на изготовление (ремонт) изделия, выраженное в часах (минутах). Для определения нормы времени применяют различные методы. Один из этих методов расчетно-аналитический. При данном методе норма времени включает в себя основное, дополнительное и подготовительно-заключительное время. Расчет основного времени представлен в виде таблицы 3.

Таблица 3 . Расчет основного времени

Показатели	Обозначения, источники	Величины
Основное время на токарную операцию 1. Диаметр детали после точения, мм 2. Длина обработки, мм 3. Глубина резания, мм 4. Число проходов при точении 5. Скорость резания, м/мин 6. Частота вращения детали, об/мин 7. Продольная подача, мм/об 8. Основное время на точение, мин Основное время на слесарную операцию Основное время на приготовление рабочей смеси, мин Основное время на термодиффузионное наращивание 1.основное время на наращивание поверхности, мин Основное время на контрольную операцию. 1.Количество проверяемых параметров, шт 2. Основное время на проверку одного параметра,мин 3. Основное время на операцию, мин Основное время на слесарную операцию Основное время на очищение поверхностей, мин	Д А Т М V n S Т Т Т П t T Т	23,25 29 0,1 10 60 800 0,1 0,36 90 15 2 0,4 0,8 0,7

Таблица 4. Расчет остальных составляющих и норм времени

Показатели	Обозначения, источники и формулы	Величины
		Сл	Сл	Сл	Тер.	Т	К
1.Время на установку детали, мин	Ту	0,8	0	0,1	0,1	1,1	0,8
2.Время связанное с обработкой, мин а) на 1 проход	Т1	0.3	15		90	0,36	-
б) на последующий проход	Тn	-	-		-	0,36	-
3. Число проходов	Мi	1	-	-	1	1	-
4.Вспомогательное время, мин	Тв=Ту+Т1+Тn(Мi-1)	1,1	5	0,1	90,1	1,46	0,8
5.Основное время, мин	Т0	0,7	5	0,8	90	0,72	1,6
6.Оперативное время, мин	Топ=Т0+ТВ	1	5	0,9	90	2,18	2,4
7.Доля дополн-го времени, %	К	8	8	6	15	8	8
8.Дополнительное время, мин	Тдоп=0,01·Топ·К	0,08	0,7	0,054	7	0,17	0,19
9. Штучное время, мин	Тшт=Т0+ТВ+Тдоп	1,88	5,7	1,95	107	2,35	2,59
10. Продолжительность смены, мин	Пс	480
11. Подготовительно- заключительное время на партию, мин	Тпз	7	7	3	5	7	10
12. Количество деталей в партии (норма выработки в смену) мин		251	83	244	2	116	181
13. Подготовительно-заключительное время на одну деталь, мин		0,02	0,08	0,02	2,5	0,04	0,06
14 Норма времени на деталь, мин	Тн=Тшт+Тпз/Н	1,9	5,78	1,97	109,5	5,39	2,65

Время необходимое на восстановление детали (устранения дефектов) Т= 127,19 мин.

При заполнении форм технологической документации в графах, содержащих код вида нормы и код тарифной сетки, указывают обозначения, приведенные в таблице 5, а как пример заполнения - в таблице 6 .

Таблица 5. Обозначение вида нормы и тарифной сетки

Наименование графы	Вид нормы или тарифной сетки	Обозначение
1. Код нормы времени	Расчетная	Р
	Опытно-статистическая	ОС
2. Код тарифной сетки	Холодная	Х
	Горячая	Г
	Особо вредная	ОВ

Таблица 6.Код вида нормы и код вида тарифной сетки в технологической документации

Наименование операции	Код профессии	Количество рабочих	Код тарифной сетки	Особые указания
	Разряд работы	Код вида нормы
Слесарная	Слесарь	1/2	Х/ОС
Токарная	Токарь	1/3	Х/Р
Контрольная	Контролер	1/4	Х/Р

1.3 Составление документации технологического процесса

В соответствии с ГОСТ 3.110В - 74 и ГОСТ 3.1115 - 79 в зависимости от типа и характера производства устанавливают комплектность документов. При ремонте изделий комплекты документов могут быть на разборку, дефектацию, сборку, восстановление и ремонт изделия.

Комплектность документации по разрабатываемому технологическому процессу включает следующие документы:

Титульный лист ГОСТ 3.1104 - 84;

Карту эскизов ГОСТ 3.1122 - 84;

Карту технологического процесса ремонта ГОСТ 3.1115 - 75.

Каждому разрабатываемому технологическому документу должно быть присвоено обозначение ГОСТ 3.1201 - 74 устанавливает многоаспектную квалификационную систему обозначения документов, включающую структуру обозначения документов и структуру кода характеристики документа.

По разрабатываемому технологическому процессу обозначение комплекта документов следует записывать так:

РМКП 0110243085

В соответствии с ГОСТ 3.1104 - 81 и ГОСТ 3.1115 - 79, которые устанавливают правила оформления технологических документов, составлены документы разрабатываемого технологического процесса, приведенные на листах:

РМКП 0110243085

РМКП 0110243085

РМКП 0110243085

2. Конструкторская разработка

2.1 Порядок проектирования приспособления

втулка коромысло термодиффузия деформация

Порядок проектирования приспособления следующий:

а) Составление технического задания на проектирование.

В задании указывают наименование приспособления, краткую характеристику условий работы и необходимую производительность.

б) Выбор баз и составление схемы приспособления.

По чертежу детали устанавливают базовые поверхности, которые могут быть использованы для крепления или фиксации приспособления.

в) Составление размерных цепей.

Одно из звеньев цепи, называемое компенсатором, делают регулируемым, что позволяет уменьшить точность остальных составляющих звеньев размерной цепи.

г) Эскизная компоновка приспособления.

Геометрические размеры приспособления не могут быть выбраны интуитивно. Каждый размер должен быть найден из расчетов на прочность. При определении размеров приспособления также учитывают необходимость простоты, удобства обслуживания и других факторы.

д) Придание технологичности конструкции приспособления.

Основой технологичности конструкции приспособления является простота конструктивных форм его деталей. В целях обеспечения экономичности обработки целесообразно пользоваться при конструировании деталей наиболее простыми поверхностями - цилиндрическими и плоскими.

е) Выполнение технических расчетов.

При расчете деталей на прочность находят применение два вида расчета:

· когда по действующим нагрузкам определяют размеры деталей удовлетворяющие условиям прочности;

· когда по имеющимся размерам детали и нагрузкам определяют напряжения.

ж) Окончательная компоновка приспособления.

После проведения проверочного расчета основных деталей приспособления и внесения соответствующих уточнений в их размеры на эскизной компоновке выполняют окончательное оформление конструкции приспособления.

з) Составление рабочих чертежей деталей и оформление сборочных чертежей.

и) Технико-экономическая оценка конструкционной разработки.

В качестве конструкторской разработки представлен съемник для снятия подшипника с опорной шейки вала, эскизная компоновка и конструкция которого представлена на рисунке 1. Работа съемника происходит следующим образом: воротком выкручивают упорный винт на некоторую величину, зацепляют лапами внутреннее кольцо подшипника , упирают упорный винт в вал, и продолжая вращать воротком упорный винт, снимают подшипник с опорной шейки вала.

Рис. 1 Эскизная компоновка запрессовщика 1- брус; 2-винт упорный; 3- вороток; 4- ось штанги(2 шт.); 5- штанга(2 шт.); 6-наконечник; 7- стол; 8- съемная насадка.

2.2 Содержание конструкторской разработки с учетом эксплуатационных требований

Разрабатываемый запрессовщик должен:

· обеспечить запрессовку втулки в отверстие коромысла;

· сохранить при запрессовке точность размеров и форму детали;

· обеспечить требуемое качество сборки;

· облегчить труд;

· обеспечить удобство и безопасность при сборке.

Втулка установлена в коромысло с натягом.

Натяг составляет мм. (посадка L0/m7)

Усилие запрессовки:

(26)

где:- фактический натяг, мм;

- коэффициент трения, 0,15;

- модуль упругости, 2,1210 МПа;

- ширина втулки, 23,25 мм;

Фактический натяг:

(27)

мм.

, (28)

где:- номинальный диаметр сопряжения, 23,25 мм;

 (29)

где:- диаметр охватывающей детали, 23,295 мм;

мм,

мм,

Н.

Усилие распрессовки:

(30)

Н.

Исходя из усилия распрессовки определяем диаметр отверстия в штанге под палец. Так как между ушком штанги и боковыми поверхностями паза бруса имеется зазор, то расчет производить из условия на смятие. Материал штанги - Сталь 45. Условие прочности на смятие:

(31)

где:- допускаемое напряжение на смятие, 175 МПа;

- площадь сечения отверстия, мм²;

Откуда

Диаметр отверстия:

 (32)

мм.

Принимаем диаметр отверстия равным 5 мм.

Площадь сечения отверстия:

(33)

мм².

Коэффициент запаса по смятию:

(34)

Данное значение коэффициента запаса прочности вполне удовлетворяет.

Также из условия на смятие определим размеры сечения ушко штанги

Условие прочности на смятие:

(35)

где- площадь сечения ушко штанги, мм²;

Площадь сечения ушко:

 (36)

мм².

Принимаем F₂=20мм².

Учитывая соотношения и принимаем размеры сечения:

h=20 мм и а=5 мм.

Определим размеры лапы

Конструктивно размер b штанги определяем как:

(37)

мм.

Зная одну из величин площади сечения штанги определим другую составляющую из условия на растяжение

Условие прочности на растяжение:

, (38)

где- предел текучести при растяжении, 360 МПа;

- площадь сечения штанги, мм²;

Откуда

(39)

мм.

Конструктивно принимаем размеры сечения штанги следующими:

с=10 мм и b=22 мм, тогда F₃=220 мм².

Определим размеры сечения бруса из условия на смятие.

Условие прочности на смятие:

(40)

гдеF₄- площадь сечения бруса, мм²;

Площадь сечения бруса:

(41)

мм²;

Принимаем F₄=360 мм².

Конструктивно принимаем размеры бруса следующими: длина L=140мм, ширина 25мм, высота 15 мм.

Произведем расчет на прочность бруса.

Принимаем материал бруса - Сталь 45 со следующими механическими характеристиками: МПа, МПа, МПа.

Проверим брус на изгиб, с сосредоточенной нагрузкой по середине балки, приняв за расчетную схему двухопорную балку

Строим эпюру изгибающих моментов, определим наибольший изгибающий момент действующий на брус:

(42)

гдеl- расчетная длина бруса, 140мм;

Н мм.

Определим момент сопротивления опасного поперечного сечения бруса. При этом расчет производим по упрощенной формуле, не учитывающей пазы и отверстия для крепления лап.

(43)

гдеb- ширина бруса, 32 мм;

h- высота бруса, 20 мм;

d- диаметр винта, 10 мм;

мм³.

Максимальное значение напряжения на изгиб:

МПа. (44)

Коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести

(45)

Проверим на прочность упорный винт, который при работе испытывает нагрузку Р_Р=Н. Винт имеет метрическую резьбу М242 с наружным диаметром d=24 мм с шагом S=2 мм, со средним диаметром d_CР=22,863 мм, с внутренним диаметром d_ВН=22,106 мм. Коэффициент трения в резьбе f=0,15.

Необходимо определить коэффициент запаса прочности для опасного сечения винта, если материал винта - Сталь 45 с пределом текучести =360 МПа.

Момент возникающий в резьбе:

(46)

где- угол подъема винтовой линии, град;

- угол трения, град;

Угол подъема винтовой линии:

(47)

Угол трения:

(48)

где- угол профиля резьбы, 60;

,

Нмм.

Опасным сечением является поперечное сечение в наружной части винта, выше гайки.

Для опасного сечения нормальное напряжение смятия:

(49)

МПа.

Для опасного сечения напряжение при кручении:

(50)

МПа.

Закон изменения эквивалентного напряжения:

(51)

МПа.

Коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести:

 (52)

Данное значение коэффициента запаса прочности вполне удовлетворяет.

При условии равномерного распределения усилия по виткам резьбы напряжение смятия следующее:

(53)

гдеh- высота винта, 20 мм;

МПа.

Напряжение среза резьбы винта:

, (54)

гдеК_В- коэффициент полноты резьбы, 0,88;

МПа.

Напряжение среза резьбы бруса:

(55)

МПа.

Данные значения напряжения среза резьбы вполне удовлетворяют, так как предел текучести = 360 МПа.

Далее определим длину воротка и проверим его на прочность при изгибе. Материал воротка Сталь 45 с пределом прочности МПа.

Момент создаваемый воротком:

(56)

гдеР- среднее усилие руки человека, 200 Н;

L_Вр- расчетная длина воротка, мм;

Н мм.

Расчетная длина воротка:

, (57)

мм.

Принимаем L_В=100 мм, диаметр головки винта d_r=20мм, длина нерабочей части воротка l=5 мм.

Общая длина воротка:

 (58)

мм.

Из условия на прочность на изгиб определяем диаметр воротка.

Условие прочности на изгиб:

(59)

Диаметр воротка:

, (60)

мм.

Принимаем d_r= 10мм.

Прочность при изгибе в одной из главных плоскостей проверяют по формуле:

(61)

гдеW- момент сопротивления, мм³;

R_У- расчетное сопротивление стали изгибу по пределу текучести,

260 МПа;

_С- коэффициент условий работы, 0,9;

Момент сопротивления:

 (62)

мм.

МПа.

МПа.

200 МПа 234 МПа.

Условие прочности при изгибе выполняется.

После проведения проверочного расчета основных деталей запрессовщика окончательно оформляем общий вид конструкции и составляем рабочие чертежи деталей.

2.3 Технико-экономическая оценка конструкции

Затраты на изготовление конструкции определяют, пользуясь различными методами. Себестоимость изготовления конструкции можно найти по массе:

(63)

где:- себестоимость изготовления конструкции, руб;

- коэффициент удорожания с учетом индексации цен, 73;

- масса разработанной конструкции;

При общей массе конструкции Q= 1,734 кг

руб.

Ожидаемая годовая экономия от внедрения конструкции:

(64)

где- себестоимость единицы продукции (выполняемой работы) до внедрения разработанной конструкции, руб;

- себестоимость единицы продукции (выполняемой работы) после внедрения разработанной конструкции, руб;

N- годовая программа выполняемой работы, шт;

Количество снятых подшипников за одну смену:

(65)

где:- продолжительность одной смены, мин;

- норма времени на снятие подшипника и подразборку вала с подшипником, мин;

шт.

Годовая программа исходя из того, что в году 279 рабочих дней:

шт.

Себестоимость единицы продукции до внедрения разработанной конструкции:

(66)

где:- заработная плата производственных рабочих с начислениями, руб;

- общепроизводственные накладные расходы, руб;

Заработная плата производственных рабочих:

(67)

где:- основная заработная плата производственных рабочих, руб;

- дополнительная заработная плата, руб;

- начисления на заработную плату с учетом уральского коэффициента, руб;

- начисления на соцстах и соцобеспечение, руб;

Основная заработная плата производственных рабочих:

(68)

где:- тарифная ставка рабочих, 0,55 руб/ч;

- коэффициент, учитывающий доплаты к заработной плате, 1,03;

- коэффициент повышения заработной платы с учетом индексации цен, 48,7;

Дополнительная заработная плата:

(69)

Начисления на заработную плату с учетом уральского коэффициента:

(70)

Общепроизводственные накладные расходы:

(71)

где:- доля затрат на общепроизводственные расходы, 180%;

Начисления на соцстрах и соцобеспечение:

(72)

руб;

руб;

руб;

руб;

руб;

руб;

руб.

При использовании конструкции (съемника) норма времени на снятие Т=0,24 ч, тогда:

руб;

руб;

руб;

руб;

руб;

руб.

Тогда:

руб.

Срок окупаемости конструкции:

(73)

года.

Производительность труда (конструкции) до внедрения конструкции и после внедрения конструкции равна:

шт/ч;

шт/ч.

Таблица 8, Технико-экономические показатели конструкции

Показатели	Конструкция
	Существующая	Проектируемая
1. Производительность труда, шт/ч	3,8	4,2
2. Себестоимость продукции, руб/шт	25,46	23,58
3. Годовая экономия, руб	-	7867,8
4. Срок окупаемости, лет	-	0,36

Предлагаемая конструкция съемника повысит производительность труда на 2% и снизит себестоимость выполняемых работ на 2%, имея при этом годовую экономию в сумме 7867,8рубля.

Литература

1. А.И. Зорин, С.М. Стрелков. Методические указания по оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов (работ). Ижевск, 2007.

2. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др.; Под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2000. - 776 с.

3. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве / В.И. Черноиванов, В.В. Бледных, А.Э. Северный и др.; Под ред. В.И. Черноиванова., - 2-е изд. перераб. и доп. - М. Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2003. - 992 с.

4. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лядякин В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники. - М.: Информагротех, 1995.-296 с.

5.Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин: Справочник - М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.

6.Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве.- М.: Колос, 1979.- 288с., ил.

7.Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. - М.: Колос, 1981.-351 с.

Размещено на Allbest.ru