Модернизация привода приводных роликов устройства по взвешиванию и кантовке рулонов листовой стали

500

4

- чистовой

800

2

Проточить ш 110

133

- черновой

400

1

- чистовой

800

1

8. Фрезеровать паз b = 22

100

180

4

9. Шлифовать

ш 85

108

1200

2

ш 110

130

1200

2

Подставляем все данные в формулы для вычисления основного времени и создадим таблицу 3.4 для технологического времени по переходам.

Таблица 3.4 - Технологическое время по переходам

Операция	tо, мин
1. Подрезать торец цапфы
Проточить ш 110
- черновой
- чистовой
Проточить ш 120
- черновой
- чистовой
2. Подрезать торец крышки
Операция	tо, мин
Расточить отверстие ш 110
- черновой
- чистовой
Подрезать торец
Проточить ш 260
- черновой
- чистовой
3. Расточить ш 260
- черновой
- чистовой
4. Фрезеровать торец цапфы
5. Центровать заготовку ролика
6. Просверлить отверстие ш 12
7. Подрезать торец обейчатки
Проточить ш 315
- черновой
- чистовой
Проточить ш 115
- черновой
- чистовой
Операция	tо, мин
Проточить ш 85
- черновой
- чистовой
Проточить ш 110
- черновой
- чистовой
8. Фрезеровать паз b = 22
9. Шлифовать
ш 85
ш 110

Сложив полученные результаты мы получим tоп = 71,33, мин.

Примем вспомогательное время tв = 5,53, мин.

tшт = 71,33 + 3,28 + 5,53 = 80,14, мин.

3.2 Расчет и проектирование протяжки

Техническое задание на проектирование

Необходимо рассчитать и сконструировать протяжку для обработки цилиндрического отверстия диаметром D = 85Н8(-0,054) и длиной
lи = 110 мм ± в заготовке звездочки из стали 40Х с ув = 700 МПа.

После сверления отверстие протягивают до диаметра Dо = 84Н11(+0,13) на горизонтально-протяжном станке 7534. Патрон быстросменный автоматический по ГОСТ 16885-71. Найдём припуск на протягивание по формуле (3.13):

А = D - D0, мм,

гдеD -- окончательный диаметр, мм;

Dо -- предварительное отверстие, мм.



А = 85 - 84 = 1, мм,

Длина протягиваемого отверстия lпр = 110, мм.

Определяем значение допусков. Максимальный припуск на протягивание отверстия длиной 80 -- 120 мм и диаметром, начиная от 80 до 120 мм, может составлять 1,4 мм.

Найдём величину Sz с помощью таблицы .

Принимаем Sz = 0,03 мм. Между режущими и калибрующими зубьями располагаем несколько (два -- четыре) зачищающих зубьев с постоянно уменьшающимся подъемом на зуб. В нашем случае принимаем z3 = 3 и распределяем подъем на зуб:

1/2 Sz = 0,03 · 0,5 = 0,015, мм;

1/3 Sz = 0,01, мм;

1/6 Sz = 0,005, мм.

С помощью таблицы 3.5 находим: размеры стружечных канавок между зубьями, размеры зуба , профиль исходя из площади слоя металла, снимаемого одним режущим зубом протяжки. Нужно, чтобы площадь сечения стружечной канавки между зубьями отвечало следующему условию формула (3.14), найдём по формуле (3.15) площадь сечения среза снимаемого одним зубом.:

гдеК -- коэффициент заполнения канавки;

Fк -- площадь сечения канавки, мм2;

Fс -- площадь сечения среза металла, снимаемого одним зубом, мм2.



Fс = lи · Sz, мм2,

гдеlи -- длина изделия, мм.

Fс = 110 · 0,03 = 3,3 мм2,

Находим площадь сечения канавки по формуле (3.16):

Fк = К · 3,3 мм2,

Принимаем К = 3;

Fк = 3 · 3,3 = 9,9, мм2.

Округляем до ближайшего наибольшего значения Fк = 12,5 мм2, при прямолинейной форме стружечной канавки зуба принимаем для черновых зубьев: Шаг протяжки t = 10 мм; глубина канавки h = 3,6 мм; b = 4 мм, длина задней поверхности; r = 2 мм, радиус закругления канавки.

tк шаг калибрующих зубьев круглых протяжек 0,6 ч 0,8 шага режущих зубьев. В данном случае tк = 0,8; t = 0,8 ? 10 = 8 мм.

Чтобы улучшить качество обработанной поверхности шаг режущих зубьев протяжки делают переменным: от t + (0,2…1) до t _ (0,2…1 мм). Принимаем изменение зуба ± 0,2 мм. Тогда один из двух смежных шагов равен 10 + 0,2 = 10,2 мм, а второй 10 - 0,2 = 9,8 мм.

Фаска f на калибрующих зубьях плавно увеличивается с 0,2 до 0,6 мм. Геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев выбираем г = 150; б = 3030?; ак = 10. Число стружкоразделительных канавок и их размеры находим с помощью таблицы . Предельное отклонение всех передних углов зубьев ± 20, задних углов режущих зубьев ± 30?, задних углов калибрующих зубьев ± 15?.

Найдём максимально допустимое число одновременно работающих зубьев с помощью формулы (3.17):

D3 = D - A = 85 - 1 = 84, мм,

Диаметр каждого последующего зуба увеличиваем на 2Sz. На последних трех зачищающих зубьях, предшествующим калибрующим зубьям, подъем на зуб постепенно уменьшается по данным определенным выше.

Определяем размеры режущих зубьев.

Диаметр первого зуба D1 = 84, мм.

Таблица 3.5 - Диаметры зубьев

Номер зуба	Диаметр зуба	Допуск
1	84,00
2	84,06	-0,01
3	84,12
4	84,18
5	84,24
6	84,30
7	84,36
8	84,42
9	84,48
10	84,54
11	84,60
12	84,66
13	84,72
14	84,78
15	84,84
16	84,90
17	84,96
18	84,975
19	84,985
20	84,99
21 -- 26	84,99	0,005

Число режущих зубьев подсчитываем по формуле (3.18) и затем уточняем по таблице размеры зубьев:

гдеА -- припуск на протягивание.

А = D - D3 = 85 - 84 = 1, мм,

Окончательно принимаем количество зубьев после уточненного расчета, который сводим в таблицу 3.5.

После рассмотрения схемы расстановки зубьев получилось, что необходимо 17 зубьев.

От типа протяжки зависит число калибрующих зубьев: для цилиндрической протяжки (11-й -- 17-й квалитет) необходимо 5 -- 6 зубьев. В нашем случае принимаем zк = 6.

Принимаем длину протяжки от торца хвостовика до первого зуба в зависимости от длины заготовки, размеров патрона, толщины опорной плиты, приспособления для закрепления заготовки, зазора между ними и других элементов формула (3.19):



l0 = lв + lз + lс + lп + lн,

гдеlв -- длина входа хвостовика в патрон, зависящая от конструкций патрона (принимаем lв = 190 мм);

lз -- зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка, 5 -- 20 мм (принимаем lз = 15 мм);

lс -- толщина стенки опорной плиты протяжного станка (принимаем lс = 80 мм);

lп -- высота выступающей части планшайбы (принимаем lп = 45 мм);

lн -- длина передней направляющей (с учетом зазора Д), lн = (10,75…1) lн = 110 мм.

lо = 190 + 15 + 45 + 80 + 110 = 440, мм,

Проверяем длину хвостовика графически во время вычерчивания рабочего чертежа протяжки. Проверяем длину lо с учетом длины протягиваемой заготовки: lо > Lc; так как в нашем примере h? = lн = 110 мм, то

Lс = 280 + 110 = 390, мм,

Принимаем lо = 440 мм

Найдём конструктивные размеры хвостовой части протяжки, по ГОСТ 4044-70 принимаем хвостовик типа 2, без предохранения от вращения с наклонной опорной поверхностью. d1 = 80 мм; d2 = 60 мм; d4 = 80 мм; с = 2 мм; l = 240 мм; l2 = 50 мм; l3 = 50 мм; l4 = 32 мм; r1 = 0,8 мм; r2 = 6 мм; б = 30 мм.

Диаметр передней направляющей d5 принимаем равным диаметру предварительного отверстия заготовки с предельным отклонением по с8: d5 = 84 с8; длину переходного конуса конструктивно принимаем lк = 90 мм; длину передней направляющей до первого зуба lн = lн + 25 = 110 + 25 = 135 мм.

Принимаем lн = 135, мм.

Таким образом полная длина хвостовика находится по формуле (3.20):

lо = l1 + lк + lн, мм,

lо = 240 + 90 + 135 = 465, мм.

Диаметр задней направляющей протяжки равен диаметру протянутого отверстия с предельным отклонением по f7, остальные размеры задней направляющей определяем по таблице.

Длина задней направляющей l3 = 60 мм; размер фаски t = 2,5 мм.

Определим длину протяжки.

Общую длину протяжки, длину режущих, зачищающих, калибрующих зубьев определяем по формулам (3.21), (3.22), (3.23) и (3.24) :

Lо = lо + lр + lч + lк + lз, мм,

гдеlо = 465 мм;

lр -- длина режущих зубьев,

lч -- длина зачищающих зубьев,

lк -- длина калибрующих зубьев,

lр = t · zр, мм,

lр = 10 · 17 = 170, мм,

lч = t · z3, мм,

lч = 10 · 3 = 30, мм,

lк = tк · zк, мм,

lк = 8 · 6 = 48, мм,



Lо = 465 + 170 + 30 + 48 + 60 = 773, мм,

Принимаем Lо = 800 мм.

Определяем максимально допустимую главную составляющую силы резания по формуле:

гдеКг = 1 (для г = 150);

Кс = 1, при применении COЖ;

Ки = 1, для зубьев протяжки со стружкоразделительными канавками;

Кг, Кс, Ки -- поправочные коэффициенты на изменение условия резания.

Рz max = 9,81 · 700 · 0,030,85 · 85 · 12 = 355500 Н ? 35550, кгс,

Максимально допустимое число работающих зубьев найдём по формуле:

Рассчитываем конструкцию на разрыв во впадине первого зуба и площадь опасного сечения во впадине первого зуба по формулам (3.27) и:

гдеF -- площадь опасного сечения во впадине первого зуба, мм2.



,

Напряжение в опасном сечении у не должно быть больше допустимого.

Для круглых протяжек из быстрорежущей стали [у] = 35 кгс/см2.

Условие прочности выполняется формула (3.29):

у < [у].

Рассчитаем хвостовик на смятие и площадь опорной поверхности замка по формулам (3.30) и:

гдеF1 -- площадь опорной поверхности замка, мм.

Допустимое напряжение при смятии не должно быть больше 600 МПа, что выполняется.

В наших условиях работы режущую часть протяжки изготавливают из стали Р6М5 (ГОСТ 19265-73), а хвостовик -- из стали 40Х (ГОСТ 4543-71).

Предельные отклонения на основные элементы протяжки и другие технические требования выбираем по ГОСТ 9126-76.

Центровые отверстия выбираем по ГОСТ 14034-74, форма В.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Достижением ВКР выявлена возможность модернизации комплекса по взвешиванию и кантовке рулонов. Проект основан на изучении существующих недостатков. Проведённый анализ позволил определить основные направления проектирования, цель и задачи.

Модернизация комплекса по взвешиванию и кантовке рулонов позволит сократить время обработки рулонов, что позволит нам не затаривать места складирования и вовремя производить погрузку изделия в вагоны для своевременной доставки товара потребителю, с наименьшим браком при транспортировке. В то же время модернизация комплекса позволит нам сократить численность персонала обслуживающих комплекс на одного человека, ни в коем случае не сказывающегося это на производительности комплекса.

В результате модернизации комплекса произойдет увеличение обрабатываемых рулонов в 1,2 раза. в результате чего возрастет прибыль.

Модернизация комплекса заключается в следующем :

В связи с увеличением массы мы должны заменить четыре ролика, принимающие нагрузку рулона, на новые, рассчитанные на вес увеличенного по массе рулона.

В связи с увеличением массы заменить два гидроцилиндра на более мощные (гидроцилиндры кантователя).

Для сокращения времени упаковки (что составляет 50% времени обработки изделия) установить два автономных электродвигателя, вместо двух централизованных гидромоторов.

Итогом, можно считать проект закончен т.к. достигнута основная цель: увеличение производительности комплекса в связи с возросшими объемами продукции (рулонов).



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. /В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 2001. - Т.1. - 728 с.; т. 2 - 559 с.; т. 3 - 615 с.

2. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. - Москва: Высшая школа, 1984.

3. Андросов, А.А. Основы конструирования машин / А. А. Андросов, В. В. Спиченков, Ю. Е. Андрющенко. - Ростов: Издательский центр ДГТУ, 2002.

4. Белов, С.В. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник / С.В. Белов. - М.: Машиностроение, 1989.-368 с.

5. Вайсон, А.А. Подъемно-транспортные машины: учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные машины, строительные, дорожные машины и оборудование» / А.А. Вайсон. - М: «Машиностроение», 1989. - 536 с.

6. ГОСТ 4043--70. Хвостовики плоские для протяжек. Типы и основные размеры: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.05.70 № 747. - Взамен ГОСТ 4043-61; введ. 01.07.71. - М.: ГК СССР по УКПиС, 1971. - 4 с.

7. ГОСТ 16491--80. Протяжки шпоночные. Технические условия: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.05.80 № 2237. - ВзаменГОСТ 16491-70; введ. 01.01.81. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1980. - 6 с.

8. ГОСТ 18217-90 Протяжки шпоночные. Конструкция: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.1990 № 135. - Взамен ГОСТ 18217-80; введ. 01.01.91. - М.: ГК СССР по УКПиС, 1990. - 47 с.

9. ГОСТ 18218-90 Протяжки шпоночные с утолщенным телом. Конструкция: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.1990 № 135. - Взамен ГОСТ 18218 - 80; введ. 01.01.91. - М.: М.: ГК СССР по УКПиС, 1990. - 9 с.

10. ГОСТ 18220-90 Протяжки шпоночные для пазов повышенной чистоты. Конструкция: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.1990 № 135. - Взамен ГОСТ 18220 - 80; введ. 01.01.91. - М.: М.: ГК СССР по УКПиС, 1990. - 37 с.

11. Гудилин, Н.С. Гидравлика и гидропривод: учебник для вузов/Н.С. Гудилин, С.Т. Хасанов. - М.: Наука. 1982. - 503 с.

12. Денисов, Н.Ф. Расчет производительности машин и оборудования прокатных цехов/ Н.Ф. Денисов. - М.: Высшая школа, 1985.-181 с.

13. Добрыднев, И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»: учеб.пособие для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием»/ И.С. Добрыднев. - М.: Машиностроение, 1985.-184 с.

14. Колокольников, О.Г. Организация производства на принципах антикризисного управления с использованием инноваций/ О.Г. Колокольников.- Вологда: ВоГТУ, 2009. - 155 с.

15. Колпаков, В. Н. Гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика станочного оборудования. Методические указания к выполнению курсовой работы/ В.Н. Колпаков. - Вологда: ВоГТУ. - 1999.

16. Методические рекомендации по оформлению выпускных квалификационных работ, курсовых проектов/работ для студентов очной, очно-заочной (вечерней) и заочной форм обучения / ост. А.Н. Тритенко, О.В. Сафонова.- Вологда: ВоГУ, 2016. - 79 с.

17. Свешников, В. К. Станочные гидроприводы. Справочник/ В.К. Свешников.- М.: Машиностроение, 1995. - 225 с.

Размещено на Allbest.ru