Размещено на http://allbest.ru

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Сибирский государственный университет науки и технологий

имени академика М.Ф. Решетнева»

(Филиал СибГУ в г. Лесосибирске)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет параметров системы планово-предупредительного ремонта деревообрабатывающего оборудования.

Преподаватель

Ш.Г. Зарипов

Обучающийся

БТМ 18-11, 181519

П.В. Ступак

г. Лесосибирск 2021г.



МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Лесосибирский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева»

(Филиал СибГУ в г. Лесосибирске)

Кафедра технологии лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Студент Ступак Павел Владимирович

Направление 15.03.02, 3 курс, гр. БТМ 20-11

Тема курсовой работы: «Расчет параметров системы планово - предупредительного ремонта деревообрабатывающего оборудования»

Вариант 18

Рассчитать количества оборудования, а также расчет материалов на ремонт. Составлен план - график планово-предупредительного ремонта.

Требуется:

1. Определить суммарное количество ремонтов по видам N(Nк, Ncp, Nт, No, Nок);

2. Определение слесарных работ Рсл на ремонт механической части оборудования;

3. Определить трудоемкость станочных работ Рст на ремонт механической части;

4. Определить трудоемкость станочных работ Рэ.ст на ремонт электрической части;

5. Определить трудоемкость технического обслуживания;

6. Определить численность рабочих на техническое обслуживания и ремонт по специальностям;

7. Определить количество оборудования F;

8. Определить расход материалов на ремонт оборудования за год наработки;

9. Определить вид и даты ремонта оборудования на следующий календарный год.

Таблица 1 - Исходные данные для курсовой работы

№	Модель	Масса, т	Количество станков	Способ организации производства	Сменность работы	Rм	Rэ	Ввод в эксплуатацию
1	СВ-12	2,1	1	С	2	7	4,1	1,20

Задание выдано________________

Руководитель______________ Зарипов Ш.Г.



АННОТАЦИЯ

В данной курсовой работе приведены результаты расчетов трудоемкости ремонтных работ за год эксплуатации оборудования. Расчет количества оборудования, а также расчет материалов на ремонт. Составлен план-график планово-предупредительного ремонта.

Курсовая работа представлена в виде пояснительной записки. Пояснительная записка включает в себя 39 страницу машинописного текста, 10 таблиц и 4 использованных литературных источника.



Содержание

Введение

1 Общая часть

2 Технологическая часть

2.1 Суммарная ремонтосложность

2.2 Суммарное количество ремонтов по видам

2.3 Трудоемкость слесарных работ на ремонт механической части

2.4 Трудоемкость станочных работ на ремонт механической части

2.5 Трудоемкость станочных работ на ремонт электрической части

2.6 Трудоемкость технического обслуживания

2.7 Расчет численности рабочих

2.8 Расчет количества оборудования

2.9 Расчет расхода материалов на ремонт оборудования за год наработки

2.10 Определение вида и даты ремонта оборудования на следующий календарный год

3 Конструктивная часть

3.1 Расчет конструкции съемника

3.2 Расчет конструкции домкрата

3.3 Расчет фундамента

3.3.1 Определение сил, действующих на фундамент

3.3.2 Определение размеров фундамента

3.3.3 Расчет фундамента на устойчивость

3.3.4 Расчет фундаментных болтов

Заключение

Список использованных источников



ВВЕДЕНИЕ

Высокие технико-экономические показатели работы технологического оборудования могут быть достигнуты в результате следующих систематических проводимых работ: повышения долговечности и ремонтопригодности выпускаемого и находящегося в эксплуатации оборудования; чёткого осуществления планово-предупредительного ремонта оборудования; улучшения качества ремонтных работ.

В настоящее время на деревообрабатывающих предприятиях применяется единая планово-предупредительная система ремонтов (ППР). В перспективе целесообразен переход от действующей системы ППР с оптимальной периодичностью по данным надёжности элементов машин, ППР с периодическим контролем технического состояния с помощью средств диагностики и к системе технического обслуживания и ремонтов по техническому состоянию.

Целью данной курсовой работы является расчет трудоемкости ремонтных работ Р (ч) за год эксплуатации оборудования. Расчет количества оборудования, а также расчет материалов на ремонт. Составлен план - график планово-предупредительного ремонта.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить суммарное количество ремонтов по видам N(Nк, Ncp, Nт, No, Nок);

2. Определение слесарных работ Рсл на ремонт механической части оборудования;

3. Определить трудоемкость станочных работ Рст на ремонт механической части;

4. Определить трудоемкость станочных работ Рэ.ст на ремонт электрической части;

5. Определить трудоемкость технического обслуживания;

6. Определить численность рабочих на техническое обслуживания и ремонт по специальностям;

7. Определить количество оборудования F;

8. Определить расход материалов на ремонт оборудования за год наработки;

9. Определить вид и даты ремонта оборудования на следующий календарный год.

ремонтные работы оборудование трудоемкость план график



1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Планово - предупредительным ремонтом называется совокупность мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту направленных на поддержание оборудования в работоспособном состоянии и восстановлении работоспособности состояния в случае отказа.

Основным показателем, определяющим трудоемкость восстановления работы станка, считается условный показатель ремонтосложности R. Так как в любом станке основными частями являются: механическая (включая гидравлическую и пневматическую), электрическая и электронная, то различают показатели: ремонтосложность механической части R_м, ремонтосложность электрической части R_э электронной части R_с.

Все оборудование делится на две группы по массе ? 5 тонн и ? 5 тонн.

Согласно системе планово - предупредительного ремонта различают три основных вида ремонтов: капитальный ремонт, средний ремонт, текущий ремонт и техническое обслуживание, включающее осмотр, которые выполнятся в определенной последовательности, образуя повторяющиеся циклы.

Капитальный ремонт - это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Средний ремонт - это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния составных частей, выполняемых в объеме, установленном в нормативно - технической документации.

Текущий ремонт - это ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене и (или) в восстановлении отдельных частей.

Осмотр - это операция планового технического обслуживания, выполняемая с целью проверки всех узлов оборудования и накопления информации об износе деталей, изменении характера их сопряжений, необходимой для подготовки предстоящих ремонтов.

Структура ремонтного цикла для дервообрабатывающего оборудования массой менее 1 тонны представлена как:

К - О - О - Т - О - О - Т - О - О - С - О - О - Т - О - О - Т - О - О - К,

для оборудования массой более 5 тонн:

К - О - О - Т - О - О - Т - О - О - С - О - О - Т - О - О - Т - О - О - С - О - О - Т - О - О - Т - О - О - К,

где К - капитальный ремонт;

Т - текущий ремонт;

С - средний ремонт;

О - осмотр.



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

При расчете планово - предупредительного ремонта оборудования деревообрабатывающего цеха, индивидуальное задание на курсовую работу заполнено и предоставлено в таблице 1.

2.1 Суммарная ремонтосложность

Категория ремонтной сложности механической части станка определяется по формуле:

, (2.1)

где - коэффициент металлоемкости определяемого станка, т/;

- масса станка, т;

- габаритный объем станка, ; без учета выступающих частей;

- суммарная мощность установленных электродвигателей, кВт;

- коэффициент конструктивной сложности определяемого станка (приложение Д.4).

Коэффициент металлоемкости станка определяется по формуле

, (2.2)

Габаритный объем станка определяется по формуле:

, (2.3)

где - длина станка, =1,07 м;

- ширина станка, =1,17 м;

- высота станка, =2,05 м.

Подставляя числовые значения в формулу (2.3), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.2), получим:

т/м³

Подставляя числовые значения в формулу (2.1), получим:

= =

Коэффициент ремонтной сложности электрической части станка определяется по формуле:

, (2.4)

где K - коэффициент приведения к асинхронному двигателю (приложение Д.5), K=0,77;

- суммарная мощность установленных на станке электродвигателей, N=2,2+3,7=5,9кВт;

- число электродвигателей, установленных на станке, =2 шт.

Подставляя числовые значения в формулу (2.1), получим:

2.2 Суммарное количество ремонтов по видам

Суммарное количество ремонтов по видам () за один год наработки оборудования для каждой рассчитывается по следующим формулам:

Капитальный ремонт:

, (2.5)

Средний ремонт:

, (2.6)

Текущий ремонт:

, (2.7)

Осмотр:

, (2.8)

Осмотр перед капитальным ремонтом:

, (2.9)

Суммарное количество ремонтов Nопределяется по формуле:

(2.10)

где n - число однотипных моделей оборудования;

l - количество ремонтов по видам ремонтном цикле (таблица Д.1) [1];

t_ц - продолжительность ремонтного цикла в годах (таблица Д.2) [1].

Подставляя числовые значения в формулу (2.5), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.6), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.7), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.8), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.9), получим:

2.3 Трудоемкость слесарных работ на ремонт механической части

Трудоемкость слесарных работ на ремонт механической части оборудования по видам ремонтов () за один год наработки для каждой модели оборудования рассчитывается по следующим формулам:

Капитальный ремонт:

, (2.11)

Средний ремонт:

, (2.12)

Текущий ремонт:

, (2.13)

Осмотр:

, (2.14)

Осмотр перед капитальным ремонтом:

, (2.15)

где - категория сложности ремонта механической части (таблица 2.2);

N - количество ремонтов по видам за год наработки (таблица 2.2);

H - норматив трудоемкости в часах слесарных работ по видам ремонтов на одну ремонтную единицу (таблица Д.3) [1].

Подставляя числовые значения в формулу (2.11), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.12), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.13), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.14), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.15), получим:

ч

Результаты расчета сведены в колонки 15-19 и рассчитана сумма трудоемкости слесарных работ по колонке 20, таблица 2.2.

2.4 Трудоемкость станочных работ на ремонт механической части

Трудоемкость станочных работ (ч) на ремонт механической части по видам ремонтов () за год наработки для каждой модели оборудования рассчитывается по следующим формулам:

Капитальный ремонт:

, (2.16)

Средний ремонт:

, (2.17)

Текущий ремонт:

, (2.18)

Осмотр:

, (2.19)

Осмотр перед капитальным ремонтом:

, (2.20)

где H - норматив трудоемкости в часах станочных работ по видам ремонтов на одну ремонтную единицу (таблица Д.3) [1].

Подставляя числовые значения в формулу (2.16), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.17), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.18), получим

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.19), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.20), получим:

ч

Результаты расчета сведены в колонки 21-25 и рассчитана сумма трудоемкости слесарных работ по колонке 20, таблица 2.2.

Трудоемкость электрослесарных части оборудования по видам ремонтов () за один год наработки для каждой модели оборудования определяется по следующим формулам:

Капитальный ремонт:

, (2.21)

Текущий ремонт:

, (2.22)

Осмотр:

, (2.23)

Осмотр перед капитальным ремонтом:

. (2.24)

Подставляя числовые значения в формулу (2.21), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.22), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.23), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.24), получим:

ч

Результаты расчета сведены в колонки 27-30 и определена суммарная трудоемкость электрослесарных работ по колонке 31, таблица 2.2.

2.5 Трудоемкость станочных работ на ремонт электрической части

Трудоемкость станочных работ на ремонт электрической части видам ремонтов () определяется по формулам:

Капитальный ремонт:

, (2.25)

Текущий ремонт:

. (2.26)

Подставляя числовые значения в формулу (2.25), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.26), получим:

ч

Результаты расчета сведены в колонки 32 и 33 и определена суммарная трудоемкость станочных работ по колонке 31, таблица 2.2.

Определены в часах по видам работ ремонтов механической и электрической частей как суммы значений трудоемкости по колонкам 20, 26, 31, 34, таблица 2.2.

2.6 Трудоемкость технического обслуживания

Трудоемкость технического облуживания в часах по видам работ за год наработки оборудования делится на два вида: по плану и вне плана. Каждый из видов имеет разную годовую наработку в часах t.Трудоемкость технического облуживания в часах по видам работ за год наработки оборудования:

Слесарных операций:

, (2.27)

Станочных операций:

, (2.28)

Смазочных операций:

, (2.29)

Электрослесарных операций:

, (2.30)

где , - суммарные категории сложности ремонта механической и электрической частей, соответственно;

- норма времени на 1 ремонтную единицу за 1000 часов, отработанных оборудованием (таблица Д.6) [1];

t - годовая наработка оборудования в часах.

Трудоемкость технического облуживания в часах по видам работ за год наработки оборудования по плану:

Подставляя числовые значения в формулу (2.27), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.28), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.29), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.30), получим:

ч

Трудоемкость технического облуживания в часах по видам работ за год наработки оборудования вне плана:

Подставляя числовые значения в формулу (2.27), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.28), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.29), получим:

ч

Подставляя числовые значения в формулу (2.30), получим:

ч

Результаты расчета сведены в таблицу 2.3.

Таблица 2.2 - Трудоемкость ремонтных работ Р(ч) за 1 год эксплуатации оборудования

№	Марка оборудования		Масса, т	Кол-во станков	Категории сложности ремонта, R	Длительность ремонтного цикла	Суммарное количество ремонтов по видам, N
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	СВ-12		2,1	1	7	7	17,5	17,5	6,5	0,154	0,154	0,615	1,692	0,154

Трудоемкость по видам ремонтов, Р(ч)
Механическая часть	Электрическая часть
слесарные работы	станочные работы	электрослесарные	станочные
15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34
68,8	11,46	30,68	15,82	1,911	128,67	26,75	5,73	15,34	2,11	0,191	50,111	47,78	23,016	10,55	1,19	82,53	11,94	5,75	17,69

Таблица 2.3 - Расчет трудоемкости ТО и Р_то по видам ремонтов

Виды работ	Нто	Сменность	?R?n	t	Рто	? Рто
Слесарные по плану	2	2	7	4000	56	76,44
Слесарные вне плана	0,73	2	7	4000	20,44
Станочные по плану	0,52	2	7	4000	14,56	20,44
Станочные вне плана	0,21	2	7	4000	5,88
Смазочные по плану	1,1	2	7	4000	30,8	36,68
Смазочные вне плана	0,21	2	7	4000	5,88
Электрослесарные по плану	1,02	2	17,5	4000	71,8	93,5
Электрослесарные вне плана	0,31	2	17,5	4000	21,7

2.7 Расчет численности рабочих

Расчетная численность рабочих на техническое обслуживание и ремонт по специальностям:

Количество слесарей

, (2.31)

Количество станочников

, (2.32)

Количество смазчиков

, (2.33)

Количество электрослесарей

, (2.34)

где Т - годовой фонд времени в часах.

Подставляя числовые значения в формулу (2.31), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.32), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.33), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.31), получим:

Результаты расчета сведены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Расчет численности рабочих (Q) по специальностям на техническое обслуживание и ремонт

Специальность	Суммарная трудоемкость, час	Т, час	Q, чел
Слесаря	128,67	76,44	205,11	1622	0,126
Станочники	67,8	20,44	88,24	1622	0,054
Смазчики	-	36,68	36,24	1622	0,022
Электрослесаря	82,53	93,5	176,03	1622	0,108
Всего	279	227,06	505,662	-	0,31

2.8 Расчет количества оборудования

Расчет количества оборудования Fремонтно-механического цеха для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту.

Расчет производился по объемам годовых затрат в часах на выполнение станочных работ по формуле:

, (2.35)

где - коэффициент самообслуживания, учитывает трудозатраты на оснастку ремонта, ;

- годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену, ;

- сменность работы оборудования ремонтно-механического цеха, ;

- коэффициент использования оборудования, .

Подставляя числовые значения в формулу (2.35), получим:

= 0,047

К рассчитанному количеству оборудования F прибавляем 10-20% для выполнения заказов ОГМ, F=0,056.

Разбивка станков по типам ведется исходя из процентного соотношения (таблица Д.7) [1].

Принимаем без расчета заточные станки, гидравлические пресса, винтовой пресс, механические ножницы, механическую ножовку, электросварочные и газосварочные аппараты, настольные сверлильные станки и прочее.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.5

Таблица 2.5 - Расчет количества станков на производство работ по ТО и Р

Типы станков	Процентное соотношение	Общее количество станков	Количество станков по видам	Модели
Токарные станки	40	1	1	СВ-12

2.9 Расчет расхода материалов на ремонт оборудования за год наработки

Расчет расхода материалов ведется для капитального, среднего и текущего ремонтов. Расходуются следующие материалы: чугун, конструкционная сталь, легированная сталь, стальное литье, цветные металлы.

Расчет расхода материалов на ремонт оборудования за год наработки определяется по формуле:

, (2.36)

где - сумма ремонтов за год наработки;

- норма расхода материалов, кг (таблица Д.8) [1].

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 - Расчет требуемого количества материалов на ремонт

Масса оборудования	Чугун	Сталь конструкционная	Сталь легированная	Стальное литье	Цветные металлы
1	2	3	4	5	6
Капитальный ремонт
От 1 до 5 т	7,64	19,49	4,01	0,95	0,57
Средний ремонт
От 1 до 5 т	3,06	10,12	2,1	0,49	0,36
Текущий ремонт
От 1 до 5 т	1,15	3,11	3,44	0,11	0,033
?	11,85	32,72	6,55	1,55	1,033

2.10 Определение вида и даты ремонта оборудования на следующий календарный год

Разработка планово-предупредительного ремонта

Дата и вид последнего ремонта (колонка 7) определены расчетом от даты ввода в эксплуатацию станка согласно ремонтному циклу, с указанием последнего ремонта (осмотра) станка, выполненного в уходящем году.

Для определения продолжительности ремонтов и осмотров в таблице 2.7 (колонки 8-11) необходимо воспользоваться расчетным ранее в таблице 2.2 (колонки 10-14) суммарным количеством ремонтов по видам N.

Для определения продолжительности ремонтного цикла в месяц для капитального ремонта К каждой модели оборудования получим:

. (2.37)

Продолжительность среднего ремонта С определяется найденное значение К:

для оборудования с массой менее 5 тонн:

, (2.38)

Продолжительность текущего ремонта Т определяется:

для оборудования с массой менее 5 тонн:

, (2.39)

Для продолжительности осмотров О:

. (2.40)

Подставляя числовые значения в формулу (2.37), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.38), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.39), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (2.39), получим:

Результаты расчётов сведены в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 - План-график планово-предупредительного ремонта

№	Марка оборудования	Год выпуска	Дата ввода в эксплуатацию	Инвентарный номер		Дата, вид последнего ремонта	Ремонтный цикл, месяц
							К	С	Т	О
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	СВ-12	2003	8.2004	987	7/17,5	12.2008 -О2	43,9	21,9	7,3	2,4

Январь	Февраль	Март	А прель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
12	13	14	15	16	17	18	19	20	22	22	23
	О2			Т1		О3			О4



3. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет конструкции съемника

В соответствии с разработанным сборочным чертежом определены исходные данные для расчета и представлены в таблице 3.1. Выбирается конструктивный элемент в зависимости от типа монтажа объекта (подшипник качения, зубчатое колесо, звездочка, шкив) согласно приложению Е.1.

Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета конструкции съемника

Объект монтажа	Параметр	Обозначения	Единица измерения	Величина
Подшипник качения	1Наружный диаметр	D	мм	62
	2 Внутренний диаметр	d	мм	40
	3 Ширина	B	мм	12
	4 Посадка	-	-	-
	5 Класс точности		мкм	0,63
	6 Статическая нагрузка		Н	9000

В станке ТЧПА-3 используется система «подшипник-вал». Необходимо рассчитать давление посадки по формуле:

(3.1)

где - эффективный посадочный натяг на валу, мм;

d - посадочный диаметр, мм;

- приведенный диаметр, мм;

- модуль упругости, = 2,08, мПа.

Эффективный посадочный натяг определяется по формуле:

, (3.2)

где - рабочий посадочный натяг, мм;

- потеря натяга в зависимости от шероховатости.

Приведенный диаметр определяется по формуле:

(3.3)

Подставляя числовые значения в формулу (3.3), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.2), получим:

мм

Подставляя числовые значения в формулу (3.1), получим:

2,08=13,6 мПа

Далее необходимо рассчитать усилие , Н для напрессовки и демонтажа. Напрессовка определяется по формуле:

, (3.4)

где - коэффициент трения (при напрессовке , при расспрессовке );

- ширина подшипника, длина ступицы, мм.

Усилие запрессовки , Н определяется по формуле:

, (3.5)

Подставляя числовые значения в формулу (3.4), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.5), получим:

Необходимо выявить возможность передачи усилия напрессовки или рассперсовки через опоры качения. Для этого нужно определить осевую нагрузку на подшипник по формуле:

, (3.6)

где - статическая грузоподъемность, Н;

m - коэффициент приведения осевой нагрузки к радиальной (таблица Е.2)

Подставляя числовые значения в формулу (3.6), получим:

Н

Передача усилия через опоры возможна при >6000> 5031.

Есть необходимость создать осевое усилие в монтажном приспособлении. Для этого можно использовать винтовую передачу с трением скольжения. Принимаем трапецеидальную резьбу. Материал винта принимаем следующий: сталь 40Х. Материал гайки принимаем следующий: антифрикционный чугун.

Требуется рассчитать средний диаметр , мм трапецеидальной резьбы винтовой пары по формуле:

, (3.7)

где - усилие при напрессовке или расспресовке;

- отношение высоты гайки, Н, мм, к среднему диаметру ;

- допустимое давление между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки, мПа, (=12 - для стали по антифрикционному чугуну).

Отношение высоты гайки, Н, мм, к среднему диаметру определяется по формуле:

, (3.8)

Подставляя числовые значения в формулу (3.8), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.7), получим:

мм

По значению , мм подбираем ближайшие значения параметров резьбы: наружный диаметр D = 10 мм, внутренний диаметр d = 9,188 мм, шаг резьбы t = 0,75 мм.

Во избежание продольного изгиба винта необходимо обеспечить запас устойчивости, по формуле:

, (3.9)

где 4.

Критическая нагрузка рассчитывается по следующей формуле:

, (3.10)

где a = 345 мПа;

b = 1,24 мПа;

- гибкость винта, = 50…90.

Подставляя числовые значения в формулу (3.10), получим:

мПа

Подставляя числовые значения в формулу (3.9), получим:

Исходя из неравенства 4,51 > 4, запас устойчивости обеспечен.

3.2 Расчет конструкции домкрата

Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета домкрата

Величина	Значение
Грузоподъемность Q, Н	30000
Материал	сталь 35
Материал гайки	Бронза Бр ОФ10-1
Средний диаметр винта , мм	53
Диаметр винта с учетом резьбы , мм	58
Диаметр подножья корпуса винта , мм	75
Диаметр гайки винта , мм	25
Диаметр винта бес учёта резьбы , мм	48

Определение КПД домкрата.

Коэффициент полезного действия домкрата з, определяется по формуле:

, (3.11)

где - полезная работа подъема груза;

- работа за один оборот винта, необходимая для подъема и преодоления силы трения в резьбе;

- работа за один оборот винта, необходимая для преодоления трения на торцовой части винта при = 0,14.

Работа за один оборот винта, необходимая для подъема и преодоления силы трения в резьбе определяется по формуле:

(3.12)

Работа за один оборот винта, необходимая для преодоления трения на торцовой части винта при = 0,14 определяется по формуле:

, (3.13)

Полезная работа подъема груза определяется по формуле:

. (3.14)

Угол в подъема винтовой линии прямоугольной резьбы:

, (3.15)

где S - ход винтовой линии (за один оборот), мм;

- средний диаметр, мм.

Подставляя числовые значения в формулу (3.15), получим:

Откуда = 3'.

Угол трения при = 0,12:

= 0,12

Откуда = 651'.

Подставляя числовые значения в формулу (3.12), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.13), получим:

Дж

Подставляя числовые значения в формулу (3.13), получим:

Дж

Подставляя числовые значения в формулу (3.11), получим:

.

Определение рабочего усилия при подъеме груза.

При длине рукоятки L = 2 м работы за 1 оборот определяется по формуле:

, (3.16)

Подставляя числовые значения в формулу (3.16), получим:

;

эта работа должна быть равна , то есть:

Дж

Откуда

Усилие невелико, поэтому необходимо приложить усилие одного рабочих, так как на одного рабочего = 150…300 Н.

Проверка напряжения в винте.

Гибкость материала винта определяется по формуле:

, (3.17)

Расчетная длина винта определяется по формуле:

, (3.18)

Радиус инерции круга диаметром = 0,07 м определяется по формуле:

, (3.19)

Подставляя числовые значения в формулу (3.18), получим:

м;

Подставляя числовые значения в формулу (3.19), получим:

м

Подставляя числовые значения в формулу (3.17), получим:

При такой малой гибкости проверка на устойчивость не требуется.

Приведенное напряжение , МПа определяется по формуле:

, (3.20)

Нормальное напряжение , МПа определяется по формуле:

, (3.21)

где F - площадь воздействия домкрата с грузом.

Площадь воздействия домкрата с грузом определяется по формуле:

. (3.22)

Касательное напряжение , МПа определяется по формуле:

, (3.23)

Крутящий момент винта определяется по формуле:

, (3.24)

Подставляя числовые значения в формулу (3.24), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.23), получим:

МПа

Подставляя числовые значения в формулу (3.22), получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.21), получим:

МПа

Подставляя числовые значения в формулу (3.20), получим:

Для винта из стали 35 при статической нагрузке допустимо = 85 МПа.

Проверка высоты гайки.

Удельное давление q, МПа определяется по формуле:

, (3.25)

Число витков в гайке z, шт. определяется по формуле:

, (3.26)

где - высота гайки.

Подставляя числовые значения в формулу (3.26), получим:

шт.

Подставляя числовые значения в формулу (3.25), получим:

МПа

Результат расчета домкрата удовлетворяет условиям таблицы Е.4.[1], поэтому можно принять конструктивно выбранные параметры проектируемого домкрата.

3.3 Расчет фундамента

Определены исходные данные для расчета заточного станка из его технической характеристики, которые представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Исходные данные для расчета фундамента заточного станка ТчПА-3

№	Параметр	Обозначение	Значение
1	Масса станка, кг		2100
2	Масса обрабатываемой детали, кг		10
3	Мощность двигателя, кВт	N	3,7
4	Частота вращения, мин-1	n	2800
5	Габаритные размеры станка, мм:
	- длина	b	950
	- ширина	a	2720
	- высота		1210

3.3.1 Определение сил, действующих на фундамент

В станке действуют статические силы. Этими силами являются силы, вызываемые массой станка , массой фундамента и массой обрабатываемой детали .

Н,

Так как в рассчитываемом станке имеется передача, и осуществляется процесс фрезерования, то необходимо также учесть величину окружной силы.

Окружная сила F_окр, Н определяется по формуле:

, (3.27)

где N- мощность электродвигателя, кВт;

V_г - скорость резания, м/с.

Скорость резания V_г, м/с определяется по формуле:

V_г, (3.24)

где d- шлифовального круга, мм;

n - частота вращения шлифовального круга.

Подставляем числовые значения в формулу (3.23) получим:

Подставляем числовые значения в формулу (3.24) получим:

V_г;

Усилие натяжения ремня , Н определяется по формуле:

, (3.25)

Подставляем числовые значения в формулу (3.25) получим:

Н.

Определим динамические силы, вызванные дисбалансом инструмента и приведем их к эквивалентным статическим. При вращательном движении эквивалентная статическая сила , Н определяется по формуле:

, (3.26)

где m- вращающиеся массы (инструмента), кг;

e - эксцентриситет вращающихся масс, м (приложение Ж);

n - частота вращения инструмента, мин^-1;

K_дин-динамический коэффициент (K_дин = 1,5…2)

, (3.27)

Подставляя числовые значения в формулу (3.27) получим:

м

Подставляя числовые значения в формулу (3.26) получим:

3.3.2 Определение размеров фундамента

Допустимое удельное давление подошвы на грунт P, МПа не должно превышать нормативного давления грунта [p], МПа согласно условию:

,

где - коэффициент, учитывающий вид динамического воздействия, устанаваливающего оборудования ().

Определяем массу фундамента m_ф, кг по формуле

, (3.28)

где К_н- коэффициент нагрузки;

К_н = 0,6…1,5 - для оборудования, работающего со статическими нагрузками;

К_н = 2,0…3,0 - для оборудования, работающего с динамическими нагрузками.

Подставляем числовые значения в формулу (3.28) и получим:

кг

Исходя из допустимого давления на грунт Р, определяют основные размеры фундамента. Площадь нижней опорной поверхности F, м² определяется по формуле:

, (3.29)

где - суммарная нагрузка на грунт от масс, кг;

Р - допустимое давление на грунт, МПа.

Суммараня нагрузка определяется по формуле:

, (3.30)

где - сумма вертикальных сил, Н.

Сила натяжения ремня определяется по формуле:

(3.31)

Подставляя числовые значения в формулу (3.31) получим:

Н

Подставляя числовые значения в формулу (3.30) получим:

Подставляя числовые значения в формулу (3.29) получим:

м²

Высота фундамента h, мм определяется по формуле:

, (3.32)

где y- плотность материала фундамента, кг/м³;

Подставляем числовые значения в формулу (3.32) и получим:

м

3.3.3 Расчет фундамента на устойчивость

Моменты устойчивости фундамента относительно ребер aи b М_устa, М_устb соответственно определяются по формулам:

, (3.33)

, (3.34)

Подставляем числовые значения в формулу (3.32) и (3.33) и получим:

Нм;

Нм.

Моменты опрокидывания относительно ребер aи bМ_опра, М_опрb соответственно определяются по формулам:

, (3.35)

, (3.36)

где - суммавсех сил, действующих в направлении подачи, Н;

- сумма всех сил, действующих перпендикулярно направлению подачи, Н.

, (3.37)

где - усилие подачи, Н.

, (3.38)

где - сила трения заготовки о стол станка, Н;

F_сопр- сила сопротивления перемещения заготовки (сила для преодоления касательной силы резания), Н.

Горизонтальная составляющая усилия натяжения ремня F_XHP,определяется по формуле:

, (3.39)

Подставляя числовые значения в формулу (3.39) получим:

Н

Подставляя числовые значения в формулу (3.38) получим:

Н

Подставляя числовые значения в формулу (3.37) получим:

H

Подставляя числовые значения в формулы (3.36) и (3.35) получим:

Коэффициенты запаса против опрокидывания относительно ребер aи b, К_уста и К_устb соответственно определяются по формулам:

; (3.40)

(3.41)

Подставляем числовые значения в формулы (3.40) и (3.41) получим:

;

Устойчивость фундамента против скольжения основания по грунту заключается в определении удерживающей и сдвигающей сил.

Удерживающая сила Р_уд, Н определяется по формуле:

, (3.42)

где f-коэффициент трения подошвы фундамента по грунту.

Принимают f = 0,5 для сухого грунт; f = 0,3 для мокрого грунта и f = 0,2, если имеют место вибрации фундамента.

Подставляем числовые значения в формулу (3.42) и получим:

Н,

Сдвигающая сила Р_сдв, Н определяется по формуле:

, (3.43)

Подставляя числовые значения в формулу (3.41) и получим:

= 1961,9 Н

Коэффициент запаса против сдвига фундамента К_сдв определяется по формуле:

, (3.44)

Подставляяя числовые значения в формулу (3.44) получим:

,

На основании произведенных расчетов можно сделать вывод, что запас устойчивости фундамента против опрокидывания и против скольжения фундамента по грунту обеспечен.

3.3.4 Расчет фундаментных болтов

На фундаментные болты действуют вырывающие и затягивающие силы.

Вырывающие силы Р_выр, Н определяется по формуле:

, (3.45)

где l-расстояние от точки приложения горизонтальных сил до верхней плоскости фундамента, м;

с- расстояние между болтами, м.

Затягивающая сила на болтах Q_зат, Н определяется по формуле:

(3.46)

Внутренний диаметр болта d₀, мм определяется по формуле:

(3.47)

где - допустимое напряжение на разрыв материала фундаментного болта (для стали, обычно принимаемой для болтов = 50 МПа).

Подставляем числовые значения в формулу (3.45) и получим:

Н

Подставляем числовые значения в формулу (3.46) и получим:

Н

Подставляем числовые значения в формулу (3.45) и получим:

мм.

Значение рассчитанного диаметра при вырывной силе = 1162,6 Н, обеспечит высокую надежность и устойчивость станка ТЧПА-3.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсовой работы для станка СВ-12 былорассчитано следующее:

- суммарное количество ремонтов по видам N(N_к = 0,273, N_cp = 0,273, N_т = 1,096, N_o = 3,014, N_ок = 0,273);

- трудоемкостьслесарных работ Р_сл на ремонт механической части оборудованияР_сл = 128,67;

- трудоемкость станочных работ Р_ст на ремонт механической частиоборудованияР_ст= 50,11;

- трудоемкость слесарных работ Р_э.сл на ремонт электрической части Р_э.ст = 82,53;

- трудоемкость станочных работ Р_э.ст на ремонт электрической частиР_э.ст = 17,69;

- трудоемкость технического обслуживания (таблица 2.3);

- численность рабочих на техническое обслуживания и ремонт по специальностям (таблица 2.4);

- расход материалов на ремонт оборудования за год наработки (таблица 2.6);

- вид и дата ремонта оборудования на следующий календарный год(окончание таблицы 2.7)

- Был спроектирован съемник и рассчитаны его параметры:

- средний диаметр трапецеидальной резьбы винтовой пары 9,188;

- запас устойчивости 4,1;

- Был проведен расчет конструкции домкрата и рассчитаны его параметры:

- КПД = ;

- удельное давление МПа.

- Был проведен расчет фундамента станка СВ-12 и рассчитаны его параметры:

- окружная сила = 256 Н;

- эквивалентная статическая сила = 68710 Н;

- удерживающая сила ;

- сдвигающая сила =1961,9 Н;

- вырывная сила для идеальных условий ;

- внутренний диаметра винта = 12 мм.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Воробьев, А.А. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ: учебное пособие по выполнению курсового проектирования для студентов специальностей 15040 очной формы обучения и направления 151000.62 / А.А. Воробьев, И.Н. Спицын. - Красноярск: СибГТУ, 2011. - 60с.

2 Типовая система технического обслуживания и ремонта метало- и деревообрабатывающего оборудования / Минстанкопром СССР, ЭНИМС; под ред. В.И. Клягина. - М.: Машиностроение, 1988. - 672с.

3 Монтаж и эксплуатация деревообрабатывающего оборудования [Текст]/В.В. Амалицкий [и др.]. - М.: МЛТИ, 1986. - 32 с.

4 Система технического обслуживания и ремонта деревообрабатывающего оборудования / Научно - исследовательский институт информации по машиностроению; под ред. А.В. Николаева. - М.: ВНИИДмаш, 1988. - 88 с.

Размещено на Allbest.ru