Усовершенствование горизонтально-фрезерного станка модели 6М82
Выбор и расчет оптимальных режимов резания. Модернизация фрезерных станков. Кинематический расчет привода главного движения. Проектирование конструкции дополнительной фрезерной головки. Расчет шпинделя на жесткость. Тепловой расчет шпиндельного узла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.08.2011 |
| Размер файла | 7,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
От освещения зависят производительность труда и качество выпускаемой продукции. Освещенность на рабочем месте соответствует характеру зрительной работы, обеспечивает достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства, на рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени, прямая и отраженная блескость. В дневное время суток используется естественное освещение, которое обеспечивает оптимальную освещенность. Естественное освещение помещений осуществляется через световые проемы и выполнено в виде бокового освещения. В темное время суток, а также при недостаточном естественном освещении предусматривается искусственное освещение, как в помещениях, так и на открытых площадках, проездах и т.п. Электрический свет не только заменяет естественное освещение, но и облегчает труд, снижает усталость.
Естественное и искусственное освещение в помещении регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном.
Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью Еmin) и качественными показателями (показателями освещенности и комфорта, коэффициентом пульсации освещенности kE).
Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от указанных параметров. КЕО - это отношение освещенности в данной точке внутри помещения ЕВН к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах.
Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее отдаленных от окна; в помещениях верхним и комбинированным освещением - по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны. Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны рассчитывается по формуле:
, (5.1)
где КЕО - коэффициент естественной освещенности, определяется по СНиП 23-05-95;
m - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны;
c - коэффициент солнечного климата, определяемый в зависимости от ориентации окон относительно сторон света; коэффициенты m и с определяют по таблицам СНиП 23-05-95.
Согласно СНиП 23-05-95 при работах высокой точности в помещениях с искусственным комбинированным освещением освещенность должна составлять 750 лк, а в помещениях с совмещенным освещением (естественное плюс искусственное) общая освещенность должна быть не менее 200 лк, при показатели ослепленности Р = 40 и коэффициенте пульсации kE =15 %. Фактическое значение освещенности составляет 200 лк.
При работах высокой точности в помещениях с естественным боковым освещением КЕО, eн=1,2% в нашем случае фактическое значение КЕО в помещении с верхним и комбинированным освещением (СНиП 23-05-95).
Работа металлорежущего станка сопровождается шумом и вибрацией. Уровень шума достигает 85 дБА, что оказывает вредное влияние на организм человека и в первую очередь на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие интенсивного шума может привести к ухудшению слуха, а в отдельных случаях - к глухоте. Шум ослабляет внимание, увеличивает расход энергии при одинаковой физической нагрузке, замедляет скорость психических реакций. В результате снижается производительность и ухудшается качество работы. Допустимый верхний уровень шума на рабочем месте составляет 80 дБА по СН 2.2.4/2.1.8.562-96.
К средствам индивидуальной защиты от шума относят вкладыши, наушники и шлемы.
Для уменьшения шума в оборудовании предусматривается принудительная смазка трущихся поверхностей, а также балансировка вращающихся элементов робота. Направление шума учитывается при проектировании установок в цехе. Используются звукопоглощающие и звукоизолирующие материалы.
Увеличение производительности и, как следствие этого, рост мощностей и производительности технологического оборудования при одновременном снижении его материалоемкости, уменьшение статических нагрузок на человека сопровождаются нежелательным побочным эффектом - усилением вибраций. Воздействие вибраций не только ухудшает самочувствие работающего и снижает производительность труда, но часто приводит к тяжелому профессиональному заболеванию - виброболезни. Поэтому вопросам борьбы с вибрацией придается огромное значение.
Вредные последствия вибрации возрастают с увеличением быстроходности машин и механизмов, поскольку энергия колебательного процесса возрастает пропорционально квадрату частоты колебаний. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека.
Для уменьшения вибраций, возникающих при работе металлорежущего станка, во время установки оборудования ставят виброопоры. Применяют демпфирующие устройства в конструкции станка. Расчет виброизолирующих оснований для станка приведен в пункте 5.2.
Еще одним опасным фактором при работе станка является напряжение в электрической цепи. Станок подключается к цепи напряжением 380 В, значит есть опасность поражения электрическим током.
Случаи поражения человека током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.
Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т.п.
Для защиты от поражения электрическим током на станке предусматривается: защитное заземление, защитное отключение и использование двойной изоляции. Распределительные шкафы и щиты, светильники, корпуса электронного оборудования и токопроводящие части станка заземлены. Также на рабочих местах используются деревянные подмостки. Расчет заземления для станка приведен в пункте 5.3.
Работа станка связана с использованием различных горючих веществ, таких как керосин (легко воспламеняющаяся жидкость), масла индустриальные (горючая вязкая жидкость, плотность - 917 кг/м3 , tвсп. -181° С, tсамовоспл.=355° С ), СОЖ (ОСМз - горючее вещество, плотность 894 кг/м3, tвсп.=162° С, tсамовоспл.=178° С ). Неосторожное обращение с этими веществами, несоблюдение техники безопасности может привести к пожару на территории цеха.
При обработке металлов резанием образуется стружка. Стружка иногда отлетает от места резания на большие расстояния, иногда даже в виде факела, и представляет опасность. Температура стружки может достигать 850 °С.
Кроме стружки в результате резания чугуна, стали, цветных металлов в воздухе рабочей зоны образуется пыль, которая, попадая в органы дыхания человека, со временем может вызвать различные легочные заболевания. ПДК выделяемой пыли составляет 3-4 мг/м3 по ГОСТ 12.1.005-88. Фактическое значение концентрации пыли в помещении цеха составляет 0,8 мг/м3, что соответствует указанной норме.
Предприятия машиностроительной промышленности нередко отличаются повышенной пожарной опасностью, так как их характеризует сложность производственных установок, значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых сгораемых материалов и т.д. По отношению к электробезопасности цех относится к помещениям с повышенной опасностью поражения людей электрическим током. С позиции пожарной безопасности цех относится к категории пожароопасных (категория Д) и характеризуется тем, что в помещении находятся несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии.
Основы противопожарной защиты предприятий определены стандартами (ГОСТ 12.1.004 -88). Этими стандартами возможная частота пожаров допускается такой, чтобы вероятность возникновения в течение года не превышала 10-6.
Для устранения пожарной опасности цех оснащается комплектом пожаротушения. В комплект пожаротушения входят: кирки, багры, лопаты, ведра, огнетушители химически-пенные и углекислотные (ОХВП - 10, ОУ - 8 ). Также в помещении размещаются пожарные гидранты центрального водоснабжения и пожарные рукава. В здании, где будут размещаться рабочие места, предусматриваются запасные выходы на случай пожароопасности и четкий план эвакуации. Для хранения промасленной ветоши предусматривается специальная тара.
5.2 Расчет виброизоляторов
Между источником вибрации и ее приемником, являющимся одновременно объектом защиты, устанавливают упруго-демпфирующее устройство - виброизолятор - с малым коэффициентом передачи.
В качестве виброизоляторов используют упругие материалы и прежде всего металлические пружины, резину, пробку, войлок. Выбор того или иного материала обычно определяется величиной требуемого статического прогиба и условиями, в которых виброизолятор будет работать.
Для агрегатов, имеющих частоту вращения менее 1800 мин-1, рекомендуется применять пружинные виброизоляторы; при частоте вращения агрегатов более 1800 мин-1 - резиновые.
Пружинные виброизоляторы долговечны и надежны в работе. Они эффективны при виброизоляции низких частот, но недостаточно снижают передачу вибраций более высоких частот (16000…20000 Гц), что обусловлено внутренними резонансами пружинных элементов. Для предотвращения передачи высокочастотных вибраций дополнительно рекомендуется применять резиновые прокладки толщиной 10…20 мм, располагая их между пружинными виброизоляторами и несущей конструкцией.
Виброизоляторы размещают в четырех точках по углам прямоугольника. При необходимости устанавливают дополнительные виброизоляторы симметрично относительно центра тяжести установки. Дополнительные виброизоляторы рекомендуется располагать в центральных точках прямых, соединяющих два угловых виброизолятора. Допускается применять кустовые виброизоляторы (от двух до шести в кусте) /11/.
Рисунок 5.1 - Виброизолирующие опоры: а - пружинные; б - резиновые.
Произведем расчет виброизоляторов для станка модели 6М82, с массой 2800 кг. Максимальная частота вращения шпинделя станка - 1600 мин-1. Станок создает уровень звукового давления L=120 дБА. Требуется определить, превышает ли уровень шума в помещении Lп после установки станка на пружинные виброизоляторы, допустимый уровень звукового давления Lдоп=60 дБА. Масса 1 м2 стены толщиной в половину кирпича, за которой находится станок, принять равной 210 кг.
Для станка с частотой вращения шпинделя около 1600 мин-1 требуемая эффективность виброизоляции ?Lт=26 дБА.
Расчетная частота возбуждающей силы определяется по формуле:
fв = ny/60, (5.2)
где ny - частота вращения частей станка, мин-1.
fв = 1600/60 = 26,7 Гц
Методом интерполяции определим отношение С расчетной частоты возбуждающей силы fв к предельно допустимой частоте собственных вертикальных колебаний fод виброизолированной установки: С = 4,44 [2, стр. 112]. При этом значении параметра С вычислим предельно допустимую частоту по формуле:
fод = fв/С (5.3)
fод = 26,7/4,44 = 6 Гц
Требуемая общая масса виброизолированной установки:
mт ? 2,5?mв/Ад (5.4)
где ? = 0,2 мм - эксцентриситет вращающихся частей установки при ее динамической балансировке, мм;
mв = 80 кг - масса вращающихся частей установки;
Ад = 0,065 - максимально допустимая амплитуда смещения центра тяжести установки.
mт = 2,5?0,2?80/0,065 = 615 кг
Проверим соблюдение условия mо ? mт. Так как 2800 кг ? 615 кг, то условие выполняется.
Принимая число виброизоляторов nв=6 и число пружин в одном виброизоляторе х=2, определим статическую нагрузку на одну пружину, Н:
(5.5)
где nв - число виброизоляторов; х - число пружин в одном виброизоляторе.
Н
Расчетная максимальная нагрузка на одну пружину, Н:
(5.6)
Н
Требуемую суммарную жесткость, Н/м, виброизоляторов в вертикальном направлении рассчитывают по формуле:
(5.7)
Н/м
Требуемая жесткость, Н/м, одной пружины в продольном направлении:
(5.8)
Н/м
В качестве опорных примем пружины марки ДО-45, для которых проверим соблюдение условий:
Рт max = 3800 Н ? Рр max = 2925,4 Н
Кт = 4,5 Н/м ? Ктр =331632 Н/м
После монтажа вентиляционной установки на виброизолирующие опоры уровень шума в помещении, дБ:
Lш = L - ?L - (23lgQ - 9) (5.9)
дБА,
что меньше допустимого уровня звукового давления Lдоп = 60 дБА.
5.3 Возможные чрезвычайные ситуации
В процессе осуществления трудовой деятельности существует опасность возникновения чрезвычайной ситуации.
Чрезвычайная ситуация (ЧС) - внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка, которая характеризуется резким нарушением установившегося процесса, оказывающая значительное отрицательное влияние на жизнедеятельность людей, функционирование экономики, социальную сферу и окружающую среду.
Одной из ситуаций, которая может возникнуть на рассматриваемом объекте, является пожар. Под пожаром обычно понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.
Пожары на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб.
В данном металлорежущем станке используются:
Масло индустриальное 50: горючая, вязкая жидкость. Плотность 917 кг/м3, температура воспламенения 181 °С, температура самовоспламенения 355 °С. Средством для тушения данного горючего материала является пена или порошок ПБС-3. Масло индустриальное 50 ГОСТ 2487-78.
Смазочно-охлаждающая жидкость МР-5у: горючее вещество с температурой воспламенения 162 °С и температурой самовоспламенения 178 °С. Средством тушения является порошок ПСБ-3, СОЖ МР-5у ГОСТ 2617-70.
В связи с этим можно сделать вывод о том, что предприятие с парком оборудования подобным фрезерным станкам по степени пожароопасности относится к категории Д.
Так как объект является пожароопасным, одной из возможных причин возникновения пожара является короткое замыкание. В связи с этим ниже произведен расчет защитного заземления металлорежущего станка.
Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся в непосредственном контакте с землей. Такой контакт может быть случайным или преднамеренным. В нашем случае проводник, находящийся в контакте с землей, называется заземлителем, или электродом. В связи с тем что есть вероятность поражения электрическим током на участке работающих возникает необходимость произвести расчет защитного заземления.
Корпуса электрических машин и другие нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании их токоведущих частей на корпус. Если корпус при этом не имеет контакта с землей, прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. Если же корпус заземлен, он окажется под напряжением, рассчитываемому по формуле:
U3 = I3 · R3, (5.10)
где U3 - напряжение заземлителя, В;
I3 - ток, стекающий в землю, А;
R3 - сопротивление стеканию тока, Ом.
Человек, касающийся этого корпуса попадает под напряжение прикосновения вычисляемому по формуле:
Uпр= U3 ·?1· ?2, (5.11)
где Uпр - напряжение прикосновения, В;
?1 - коэффициент напряжения прикосновения;
?2 - коэффициент напряжения.
Выражение показывает, что чем меньше R3 и ?1, тем меньше ток протекающий через человека, стоящего на земле и касающегося корпуса оборудования, который находится под напряжением. Таким образом, безопасность обеспечивается путем заземления корпуса заземлителем, имеющим малое сопротивление заземления R3 и малый коэффициент напряжения прикосновения ?1. Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от проводимости (или сопротивления) заземления.
Чтобы уменьшить шаговые напряжения за пределами контура, в грунт закладывают специальные шины.
Расчетный ток замыкания на землю - наибольший возможный в данной электроустановке ток замыкания на землю.
В сетях напряжением до 1000 В ток однофазного замыкания на землю не превышает 10 А, так как даже при самом плохом состоянии изоляции и значительной емкости сопротивления фазы относительно земли не бывает менее 100 Ом (/Z/ >100 Ом). Отсюда ток замыкания Ih, А, на землю в сети напряжением 380 В, рассчитывается по формуле:
, (5.12)
где U -напряжение в сети, В.
В «Правилах безопасной эксплуатации электроустановок» нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки.
В электроустановках напряжением до 1000 В, сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом.
Цель расчета заземления - определить число и длину вертикальных элементов, длину горизонтальных элементов (соединительных шин) и разместить заземлитесь на плане электроустановки, исходя из регламентированных правилами значений допустимых сопротивлений заземления, напряжения прикосновения и шага, максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.
Расчет простых заземлителей производится в следующем порядке:
а) определяется расчетный ток замыкания на землю, принимаем А, что обосновано выше;
б) определяется расчетное удельное сопротивление грунта ?расч, Ом·м, с учетом климатического коэффициента:
, (5.13)
где - удельное сопротивление крупнообломочного грунта, Ом·м;
- климатический коэффициент (климатическая зона 1).
в) сопротивление естественных заземлителей Re=5,7 Ом;
г) определяется сопротивление искусственного заземлителя, если считать, что искусственные и естественные заземлители соединены параллельно и общее их сопротивление не должно превышать норму RU, Ом рассчитываемую по формуле:
(5.14)
Так как к заземляющему устройству присоединяется корпус оборудования напряжением до 1000 В, сопротивление заземляющего устройства должно удовлетворять двум условиям: 10 Ом и 4 Ом. По первому условию:
,
принимаем 4 Ом как наименьшую.
д) сопротивление одиночного вертикального заземлителя:
, (5.15)
где d = 0,035 м - эквивалентный диаметр стержней;
I = 2,5 м - длина стержня;
Н =2,25 м - расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта.
=135 Ом
е) предварительно разместив заземлители на плане, определим число вертикальных заземлителей и расстояния между ними, по этим данным определяем коэффициент использования вертикальных стержней .
Длина соединительной полосы (шины) равна периметру прямоугольника 7х1 м , т.е. 16 м. Вертикальные стержни размещаются по периметру прямоугольника, всего 12 стержней, = 0,66
Сопротивление соединительных полос Rп с учетом коэффициента использования полосы = 0,45:
, (5.16)
где l =16 м - длина шины;
b = 0,1 м - ширина шины;
Н = 1 м - глубина заложения.
С учетом коэффициента использования полосы
ж) Требуемое сопротивление растеканию вертикальных стержней:
, (5.17)
з) окончательно определяется число вертикальных стержней:
, (5.18)
где =0,66 - коэффициент использования вертикальных заземлителей.
Проведенные расчеты показали, что 12 штук вертикальных стержней обеспечат надежное заземление и предупреждение несчастного случая на участке.
Для устранения пожарной опасности на предприятии установлены щиты с комплектами пожаротушения в непосредственной близости от рабочего места. В комплект пожаротушения входят: кирки, багры, лопаты, вёдра, огнетушители химические и углекислотные (ОХВП-10, ОУ-8). Также в помещении установлены пожарные гидранты центрального водоснабжения и пожарные рукава. В здании, где размещены рабочие места, предусмотрены запасные выходы на случай пожароопасности и чёткий план эвакуации. Уменьшение вероятности возникновения пожара обеспечат следующие мероприятия. Для предотвращения возгорания кабельных линий рекомендуется использование специальных огнезащитных покрытий, которые препятствуют распространению пожара. Во время ремонта кабельных линий с применением сварки, пайки или открытого огня должны строго соблюдаться правила пожарной безопасности. Необходимо тщательно проверять состояние контактов, так как ослабление контактов в местах присоединения может привести к местному нагреву, а затем к нагреву провода и к нагреву изоляции выше допустимых температур. Надежность работы радиоэлектронных изделий гарантируется только в определенных интервалах температуры, влажности, тока и напряжения. Из-за возможных отклонений электрических и климатических параметров эти изделия нередко являются источниками открытого пламени и высоких температур. Могут загораться резисторы, выгорать отдельные элементы схемы. Причиной этого являются небрежное исполнение и нарушение правил монтажа.
Для предупреждения возникновения пожара необходимо оборудовать помещение средствами пожарной сигнализации. Наиболее надежной системой пожарной сигнализации является электрическая пожарная сигнализация. Наиболее совершенные виды такой сигнализации дополнительно обеспечивают автоматический ввод в действие предусмотренных на объекте средств пожаротушения.
6. Экономическая часть
6.1 Исходные данные для расчета экономического эффекта от модернизации
Модернизация горизонтально-фрезерного станка модели 6М82 позволила повысить его производительность, а также расширить его технологические возможности за счет проведения не только горизонтально-фрезерных, но и вертикально-фрезерных операций. Рассчитаем годовой экономический эффект от модернизации.
В качестве детали представителя для проведения расчетов выбрана пластина.
База для сравнения вариантов - действующий станок модели 6М82 и вертикально-фрезерный станок.
Исходные данные представлены в таблицах 1, 2, 3.
резание фрезерный станок
Таблица 6.1 - Исходные данные для расчета затрат на модернизацию оборудования
|
Показатели |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
Значение |
|
|
1 Часовая тарифная ставка рабочих, участвующих в проведении модернизации |
ЧТСм |
руб/час |
24 |
|
|
2 Суммарная трудоемкость работ по модернизации оборудования |
Трм |
час |
150 |
|
|
3 Коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату |
Кдз |
- |
1,2 |
|
|
4 Районный коэффициент (уральский) |
Курал |
- |
1,15 |
|
|
5 Коэффициент отчислений на социальные нужды |
Ксн |
- |
1,281 |
|
|
6 Коэффициент, учитывающий прочие (накладные) расходы на модернизацию оборудования |
Кпрм |
- |
2,5 |
|
|
7 Стоимость оборудования до проведения модернизации |
Цобнемод |
руб |
750000 |
|
|
8 Общая стоимость комплектующих изделий, заменяемых в ходе проведения модернизации оборудования |
Сзамкомпл |
руб |
10000 |
Таблица 6.2 - Исходные данные для расчета затрат на комплектующие изделия для модернизации оборудования
|
Наименование комплектующих изделий |
Количество (Qкомпл), шт |
Цена (Цкомпл), руб/шт |
|
|
Фрезерная головка |
1 |
70000 |
|
|
Двигатель трехскоростной |
1 |
15000 |
Таблица 6.3 - Исходные данные для расчета экономического эффекта от применения модернизированного оборудования
|
Показатели |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
Базовый вариант |
Модерн. вариант |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 Штучное время, в т.ч.- на гор.-фрез. операцию- на верт.-фрез. операцию |
tшт |
мин/шт |
1477 |
1055 |
|
|
2 Годовая программа выпуска деталей |
Nвып |
шт/год |
10000 |
10000 |
|
|
3 Количество смен в день |
hсмен |
смен/день |
1 |
1 |
|
|
4 Количество часов работы в смену |
Fсмен |
час/смен |
8 |
8 |
|
|
5 Коэффициент потерь времени на ремонт и наладку оборудования |
Крн |
- |
0,97 |
0,97 |
|
6 Стоимость оборудования- гор.-фрез. станок- верт.-фрез. станок |
Цоб |
руб |
750000850000 |
||
|
7 Стоимость 1 м2 здания |
Цзд |
руб/м2 |
1500 |
1500 |
|
8 Площадь здания, занимаемая единицей оборудования- гор.-фрез. станок- вертик.-фрез. станок- модерн. станок |
Sоб |
м2 |
1012 |
10 |
|
|
9 Коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь |
Кдоп |
- |
1,2 |
1,2 |
|
|
10 Часовая тарифная ставка |
ЧТС |
руб/час |
20 |
20 |
|
|
11 Стоимость 1 кВт•ч электроэнергии |
Цэл |
руб/ кВт•ч |
1,64 |
1,64 |
|
12 Мощность оборудования- гор.-фрез. станок- вертик.-фрез. станок- модерн. станок |
Моб |
кВт |
77 |
15 |
|
|
13 Норма годовых амортизационных отчислений для оборудования |
Наоб |
% |
6,25 |
6,25 |
|
|
14 Норма годовых амортизационных отчислений для здания |
Назд |
% |
2,5 |
2,5 |
|
|
15 Норма годовых затрат на текущий ремонт оборудования |
Нремоб |
% |
3 |
3 |
|
|
16 Норма годовых затрат на текущий ремонт здания |
Нремзд |
% |
1 |
1 |
|
|
17 Норма годовых затрат на содержание здания |
Нсодзд |
% |
3 |
3 |
|
|
18 Цена инструмента |
Цинстр |
руб/шт |
150 |
150 |
|
|
19 Срок службы инструмента |
Тслинстр |
мин |
90 |
90 |
|
|
20 Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений |
Ен |
руб/год/руб |
0,15 |
0,15 |
6.2 Расчет затрат на проведение модернизации
6.2.1 Расчет заработной платы рабочих, участвующих в проведении модернизации, с отчислениями
Расчет заработной платы рабочих участвующих в проведении модернизации, с отчислениями (Сзпм, руб) ведется по формуле /12/:
, (6.1)
где ЧТСм - часовая тарифная ставка рабочих, участвующих в проведении модернизации, руб/час;
Трм - суммарная трудоемкость работ по модернизации оборудования, час;
Кдз - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;
Курал - районный коэффициент (уральский);
Ксн - коэффициент отчислений на социальные нужды.
Сзпм=24•150•1,2•1,15•1,281=6365 руб/мес
6.2.2 Расчет затрат на комплектующие изделия на модернизацию оборудования
Расчет затрат на комплектующие изделия для модернизации оборудования (Скомплм, руб) осуществляется по формуле:
, (6.2)
где n - число наименований комплектующих изделий, используемых для модернизации оборудования;
Qкомплi - количество i-х комплектующих изделий, используемых для модернизации оборудования, шт;
Цкомплi - цена i-х комплектующих изделий, руб/шт.
Скомплм=1•70000+1•15000=85000 руб
6.2.3 Расчет прочих расходов на модернизацию оборудования
Их величина (Спрм, руб) определяется пропорционально расходам на оплату труда:
, (6.3)
где Кпрм - коэффициент, учитывающий прочие (накладные) расходы на модернизацию оборудования.
Спрм=6365•2.5=15913 руб
6.2.4 Расчет суммарных затрат на модернизацию оборудования (Смод, руб) производится по формуле:
, (6.4)
Смод=6365+85000+15913=107278 руб
Результаты расчета затрат на модернизацию оборудования представлены в таблице 6.4
Таблица 6.4 - Затраты на модернизацию оборудования
|
Статьи затрат |
Затраты, руб |
|
|
1 Заработная плата рабочих с отчислениями |
6365 |
|
|
2 Затраты на комплектующие изделия |
85000 |
|
|
3 Прочие расходы |
15913 |
|
|
Итого |
107278 |
6.2.5 Расчет стоимости модернизированного оборудования
Расчет стоимости модернизированного оборудования (Цобмод, руб) осуществляется по формуле:
, (6.5)
где Цобнемод - стоимость оборудования до проведения модернизации, руб;
Сзамкомпл - Общая стоимость комплектующих изделий, заменяемых в ходе проведения модернизации оборудования, руб.
Цобмод=750000+107278?10000=847278 руб
6.3 Расчет экономического эффекта от проведения модернизации
6.3.1 Расчёт изменения трудоемкости изготовления детали
Снижение трудоемкости рассчитывается по формуле:
, (6.6)
где tштмод - штучное время на обработку детали с использованием модернизированного оборудования, мин/шт;
tштбаз - штучное время на обработку детали с использованием базового оборудования, мин/шт.
6.3.2 Расчет необходимого количества оборудования и его загрузки
6.3.2.1 Расчетное количество оборудования
Расчетное количество базового и модернизированного оборудования для обработки деталей (Срасч) рассчитывается по формуле:
, (6.7)
где Nвып - годовая программа выпуска деталей, шт/год;
Fдейст - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час/год.
, (6.8)
где Kрн - коэффициент потерь времени на ремонт и наладку оборудования;
Fном - номинальный фонд годового времени работы оборудования в часах, час/год;
, (6.9)
где hсмен - количество смен в день, смен/день;
Fсмен - количество часов работы в смену, час/смен;
1 - сокращенная продолжительность смен в предпраздничные дни, час;
Fномдн - номинальный фонд годового времени работы оборудования, в днях, дн/год;
Dпредпраздн - количество предпраздничных дней в году, дн/год.
, (6.10)
где Dкаленд - количество календарных дней в году, дн/год;
Dвых - количество выходных дней в году, дн/год;
Dпраздн - количество праздничных дней в году, дн/год.
6.3.2.2 Принятое количество оборудования
Принятое количество и модернизированного оборудования (Спр) определяется, исходя из расчетного количества оборудования (Срасч), с учетом допустимой перегрузки 1 - 2 %.
Спрбазгор = 1;
Спрбазвер = 1;
Спрмод = 1.
6.3.2.3 Загрузка оборудования
Загрузка базового и модернизированного оборудования при обработке деталей (Кзагр, %) определяется по формуле:
(6.11)
6.3.3 Расчет годовой производительности единицы оборудования и ее изменения
6.3.3.1 Годовая производительность единицы оборудования
Годовая производительность базового и модернизированного оборудования (Пр, шт/год) определяется по формуле:
, (6.12)
,
6.3.3.2 Коэффициент роста производительности оборудования
Коэффициент роста производительности оборудования (Кпр) рассчитывается по формуле:
, (6.13)
6.3.4 Расчет капитальных вложений
Расчет капитальных вложений в технологические фонды включает в себя определение по базовому и модернизированному вариантам капитальных вложений в оборудование и здание.
6.3.4.1 Капитальные вложения в оборудование
Капитальные вложения в оборудование (Коб, руб) определяются по формуле:
, (6.14)
где Цоб - стоимость оборудования, руб.
,
.
6.3.4.2 Капитальные вложения в здание
Капитальные вложения в здание (Кзд, руб) определяются по формуле:
, (6.15)
где Цзд - стоимость 1м2 здания, руб/м2;
Sоб - площадь здания, занимаемая единицей оборудования, м2;
Кдоп - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь.
,
.
6.3.4.3 Капитальные вложения суммарные
Суммарные капитальные вложения в технологические фонды (Кт, руб) определяются по формуле:
, (6.16)
,
.
6.3.5 Расчет технологической себестоимости годового выпуска
Для определения годового экономического эффекта от модернизации оборудования достаточно рассчитать по базовому и модернизированному вариантам лишь те статьи текущих затрат, величина которых меняется после внедрения конструкторской разработки.
6.3.5.1 Заработная плата с отчислениями
Расчет годовой заработной платы с отчислениями (Сзп, руб/год) ведется по формуле:
, (6.17)
где ЧТС - часовая тарифная ставка, руб/час.
6.3.5.2 Затраты на электроэнергию
Расчет годовых затрат на электроэнергию (Сэл, руб/год) производится по формуле:
, (6.18)
где Цэл - стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, руб/кВт-ч;
Моб - мощность оборудования, кВт.
6.3.5.3 Амортизационные отчисления
а) Амортизационные отчисления для оборудования
Годовые амортизационные отчисления для оборудования (Самоб, руб/год) рассчитываются по формуле:
, (6.19)
где Наоб - норма годовых амортизационных отчислений для оборудования, %.
,
.
б) Амортизационные отчисления для здания
Годовые амортизационные отчисления для здания (Самзд, руб/год) определяются по формуле:
, (6.20)
где Назд - норма годовых амортизационных отчислений для здания, %.
в) Амортизационные отчисления суммарные
Годовые суммарные амортизационные отчисления (Сам, руб/год) рассчитываются по формуле:
(6.21)
6.3.5.5 Затраты на текущий ремонт
а) Затраты на текущий ремонт оборудования
Годовые затраты на текущий ремонт оборудования (Сремоб, руб/год) определяются по формуле:
(6.22)
где Нремоб - норма годовых затрат на текущий ремонт оборудования, %.
б) Затраты на текущий ремонт здания
Годовые затраты на текущий ремонт здания (Сремзд, руб/год) рассчитываются по формуле:
(6.23)
где Нремзд - норма годовых затрат на текущий ремонт здания, %.
в) Затраты на текущий ремонт суммарные
Годовые суммарные затраты на текущий ремонт (Срем, руб/год) определяются по формуле:
(6.24)
6.3.5.6 Затраты на содержание здания
Расчет годовых затрат на содержание здания (Ссодзд, руб/год) ведется по формуле:
(6.25)
где Нсодзд - норма годовых затрат на содержание здания, %.
6.3.5.7 Затраты на инструмент
Расчет годовых затрат на инструмент (Синстр, руб/год) осуществляется по формуле:
(6.26)
где Цинстр - цена инструмента, руб/шт;
Ринстр - годовой расход инструмента, шт/год.
Годовой расход инструмента (Ринстр, шт/год) определяется по формуле:
, (6.27)
где Тслинстр - срок службы инструмента, мин.
6.3.5.8 Технологическая себестоимость годового выпуска
Расчет технологической себестоимости годового выпуска деталей с использованием базового и модернизированного оборудования (Стехн, руб/год) ведется по формуле:
Стехн = Сзп + Сэл + Сам + Срем + Ссодзд + Синстр (6.28)
Стехнбаз = 82497+26849+100990+48396+1188+233400 = 493320 руб/год,
Стехнмод = 58926+41028+53405+25599+540+166800 = 346298 руб/год.
Результаты расчета себестоимости годового выпуска деталей с использованием базового и модернизированного оборудования сводятся в таблицу 6.5.
Таблица 6.5 - Затраты на годовой выпуск деталей с использованием базового и модернизированного оборудования
|
Статьи затрат |
Затраты, руб/год |
||
Базовыйвариант |
Модерн.вариант |
||
|
1 Заработная плата с отчислениями |
82497 |
58926 |
|
|
2 Затраты на электроэнергию |
26849 |
41028 |
|
|
3 Амортизационные отчисления |
100990 |
53405 |
|
|
4 Затраты на текущий ремонт |
48396 |
25599 |
|
|
5 Затраты на содержание здания |
1188 |
540 |
|
|
6 Затраты на инструмент |
233400 |
166800 |
|
|
Итого |
493320 |
346298 |
6.3.6 Расчет штучной технологической себестоимости
Штучная технологическая себестоимость деталей по базовому и модернизированному вариантам (Сшттехн, руб/шт) рассчитывается по формуле:
, (6.29)
,
.
6.3.7 Расчет годовой экономии от снижения себестоимости
Годовая экономия от снижения себестоимости при переходе с базового варианта на модернизированный (изм С, руб/год) определяется по формуле:
изм С = Стехнбаз - Стехнмод, (6.30)
изм С = 493320 - 346298 = 147022 руб/год
6.3.8 Расчет приведенных затрат
6.3.8.1 Годовые приведенные затраты
Годовые приведенные затраты по базовому и модернизированному вариантам (Зпривгод, руб/год) рассчитываются по формуле:
, (6.31)
где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, руб/год/руб.
3привгодбаз = 493320 + 0,15 • 1639600 = 739260 руб/год,
3привгодмод = 346298 + 0,15 • 865278 = 476090 руб/год.
6.3.8.2 Удельные приведенные затраты
Удельные приведенные затраты по базовому и модернизированному вариантам (Зпривуд, руб/шт) определяются по формуле:
(6.32)
,
.
6.3.9 Расчет годового экономического эффекта
Годовой экономический эффект от проведения модернизации оборудования (Эгод, руб/год) рассчитывается по формуле:
, (6.33)
Эгод = 739260 - 476090 = 263170 руб/год.
6.3.10 Технико-экономические показатели проекта
На основании проведенных расчетов заполняется сводная таблица технико-экономических показателей проекта (см. таблицу 6.6).
Таблица 6.6 - Технико-экономические показатели проекта
|
Показатели |
Ед. изм. |
Базовыйвариант |
Модерн.вариант |
|
|
1 Годовая программа |
шт/год |
10000 |
10000 |
|
|
2 Штучное время |
мин/шт |
14 |
10 |
|
|
3 Снижение трудоемкости |
% |
29 |
||
|
4 Количество оборудования |
ед |
2 |
1 |
|
|
5 Годовая производительность оборудования |
шт/год |
8216 |
11502 |
|
|
6 Коэффициент роста производительности оборудования |
- |
1,4 |
||
7 Капитальные вложения, т.ч.- в оборудование;- в здание |
руб |
1639600160000039600 |
86527884727818000 |
|
|
8 Технологическая себестоимость годового выпуска |
руб/год |
493320 |
346298 |
|
|
9 Экономия от снижения себестоимости |
руб/год |
147022 |
||
|
10 Годовые приведенные затраты |
руб/год |
739260 |
476090 |
|
|
11 Годовой экономический эффект |
руб/год |
263170 |
Заключение
В ходе выполнения дипломного проекта была осуществлена модернизация станка модели 6М82 с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности. Был осуществлён расчёт параметров жёсткости и проведён тепловой анализ шпиндельного узла дополнительной фрезерной головки. Также производился ряд расчетов для несущей системы станка с помощью программно-математического обеспечения «Ansys».
При проведении расчёта на жёсткость шпиндель дополнительной фрезерной головки был представлен в виде стержневой конечно-элементной модели. Во время расчёта были вычислены деформации шпинделя в узловых точках. В ходе теплового анализа шпинделя были получены его тепловые характеристики во время работы.
Расчеты несущей системы станка позволили сделать вывод о степени надежности и устойчивости конструкции оборудования во время его эксплуатации.
Произведенный экономический расчет показал, что годовой экономический эффект от модернизации станка модели 6М12П составит 263170 рублей.
Список использованных источников
1 Ничков А.Г. Фрезерные станки. М., Машиностроение, 1977- 184 с.
2 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х Т.-Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.
3 Поляков А.Н., Парфенов И.В. Расчет коробок передач металлорежущих станков с применением ЭВМ: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов: - Оренбург: ГОУ ОГУ, 20034. - 49 с.
4 Поляков А.Н., Парфенов И.В. Расчет и конструирование станков. Применение ЭВМ в курсовых и дипломных проектах: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов: - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 26 с.
5 Перель Л.Я., Филатов А.А. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 608 с.
6 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1998. - 447 с., ил.
7 План запасных частей. Универсальный инструментальный фрезерносверлильный станок «DECKEL FP3».
8 Консольно-фрезерные станки моделей 6М82, 6М82Г и 6М82ГБ. Руководство по уходу и обслуживанию.
9 Поляков А.Н., Каменев С.В. Расчет базовых деталей станков в системе ANSYS: учебное пособие: - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006. - 111 с.
10 Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Е. Я. Юдин, С. В. Белов, С. К. Баланцев и др.; Под ред. Е. Я. Юдина, С. В. Белова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983, 432 с., ил.
11 Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. - М.: КолосС, 2005. - 216 с., ил.
12 Гореликова-Китаева О.Г. Технико-экономическое обоснование модернизации технологического оборудования: методические указания по выполнению экономического раздела дипломного проекта: - Оренбург: ООО «Агенство «ПРЕССА», 2006. - 22 с.
Приложение А
Результаты кинематического расчета
Исходные данные
Наибольшая частота вращения выходного вала (об/мин)..... 1600
Наименьшая частота вращения выходного вала (об/мин)..... 31,2
Частота вращения вала двигателя привода (об/мин)......…… 1440
Мощность двигателя привода (кВт) ...........................………. 15
Знаменатель ряда......................................……………………. 1.26
Код типа коробки передач [коробка скоростей ---> 4 ] …… 4
[ коробка подач ---> 5 ]
Рекомендуемый конструктивный вариант:
3.0000, 3.0000, 2.0000
Рекомендуемый кинематический вариант:
3.0000, 1.0000, 9.0000
Результаты распределения характеристики всей цепи по группам передач:
Характеристика всей цепи 16.5392
Характеристика 0 0.5392
Характеристика 1 5.0000
Характеристика 2 5.0000
Характеристика 3 6.0000
Матрица передаточных чисел:
0 0.8828
1 0.3149 0.6299 1.2600
2 0.3149 0.3968 0.4999
3 0.2499 2.0004
Матрица чисел зубьев:
0 20.00 18.00
1 57.00 18.00 46.00 29.00 33.00 42.00
2 64.00 20.00 60.00 24.00 56.00 28.00
3 72.00 18.00 30.00 60.00
Матрица частот вращения валов(об/мин):
Частота вращения входного вала коробки передач:
1271.2743
Частота вращения второго вала коробки передач
401.4550 801.4556 1617.9855
Частота вращения третьего вала коробки передач
125.4547 250.4549 505.6205
160.5820 320.5822 647.1942
200.7275 400.7278 808.9928
Частота вращения четвертого вала коробки передач
31.3637 62.6137 126.4051
40.1455 80.1456 161.7986
50.1819 100.1819 202.2482
250.9094 500.9097 1011.2409
321.1640 641.1644 1294.3884
401.4550 801.4556 1617.9855
Расчетная кинематическая цепь (об/мин)
1440.000 1271.2743 801.4556 320.5822 80.1456
Расчетные моменты на валах (Н/м)
46.8738 51.5021 78.4497 188.3382 723.4446
Ориентировочные диаметры валов (мм)
16.8833 17.4216 20.0452 26.8407 42.0354
Приложение Б
(справочное)
Расчет прямозубой эвольвентной передачи
1-я группа передач
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Крутящий момент на шестерне.....................……….…... 46.87
Частота вращения шестерни (об/мин)..............………. 1440.00
Допускаемое контактное напряжение (МПа).........…...1100.00
Допускаемое изгибное напряжение (МПа)...........……. 300.00
Отношение ширины венца к нач. диаметру шестерни…. 0.40
Число зубьев шестерни..........................………………… 18.00
Число зубьев колеса.............................………………...... 34.00
Cтепень точности передачи (6,7 или 8)...........……………… 7
Код расположения передачи.......................…………………. 2
РЕЗУЛЬТАТ РАСЧЕТА
Расчетный модуль по контактным напряжениям..... 2.230 мм
Расчетный модуль по изгибным напряжениям......... 2.551 мм
Стандартный модуль по ГОСТ 9563-60.......... ….… 2.500 мм
Межосевое расстояние ............................................. 65.000 мм
Ширина шестерни .............................……………… 18.000 мм
Окружная скорость зубьев передачи............……..…... 3.4 м/с
2-я группа передач
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Крутящий момент на шестерне.....................………...... 78.45
Частота вращения шестерни (об/мин)..............……..… 801.46
Допускаемое контактное напряжение (МПа).........…...1100.00
Допускаемое изгибное напряжение (МПа)...........……. 300.00
Отношение ширины венца к нач. диаметру шестерни…. 0.30
Число зубьев шестерни..........................………………… 24.00
Число зубьев колеса.............................………………...... 60.00
Cтепень точности передачи (6,7 или 8)...........……………… 7
Код расположения передачи.......................…………………. 2
РЕЗУЛЬТАТ РАСЧЕТА
Расчетный модуль по контактным напряжениям..... 2.069 мм
Расчетный модуль по изгибным напряжениям........ . 2.655 мм
Стандартный модуль по ГОСТ 9563-60.......... ….…. 3.000 мм
Межосевое расстояние ............................................ 126.000 мм
Ширина шестерни .............................……………… 21.600 мм
Окружная скорость зубьев передачи............……..….... 3.0 м/с
3-я группа передач
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Крутящий момент на шестерне.....................………..... 188.34
Частота вращения шестерни (об/мин)..............……..… 320.58
Допускаемое контактное напряжение (МПа).........…...1100.00
Допускаемое изгибное напряжение (МПа)...........……. 300.00
Отношение ширины венца к нач. диаметру шестерни…. 0.40
Число зубьев шестерни..........................………………… 18.00
Число зубьев колеса.............................………………...... 72.00
Cтепень точности передачи (6,7 или 8)...........……………… 7
Код расположения передачи.......................…………………. 2
РЕЗУЛЬТАТ РАСЧЕТА
Расчетный модуль по контактным напряжениям.... 3.264 мм
Расчетный модуль по изгибным напряжениям........ 4.056 мм
Стандартный модуль по ГОСТ 9563-60.......... ….… 4.000 мм
Межосевое расстояние ........................................... 180.000 мм
Ширина шестерни .............................……………… 28.800 мм
Окружная скорость зубьев передачи............……..…... 1.2 м/с
Приложение В
Расчет реакций, грузоподъемности подшипников и валов
Первый вал коробки скоростей
Исходные данные:
Расстояние от левой опоры до силы Р, мм.(A)........ 24.00
Расстояние от левой опоры до силы Q, мм.(B)……. 0.00
Расстояние между опорами, мм.(L).…………….. 230.00
Силы, действующие на вал - Р, Н.............………… 2216
Силы, действующие на вал - Q, H..............……… 0.00
Угол между плоскостями действия сил, град..…… 40.00
Частота вращения вала, об/мин.............…………. 1440.00
Результаты расчета:
Реакции в опорах:
R=1984.77 H
S=231.23 H
Статическая грузоподъемность подшипников
CO1= 1984.77 H
CO2= 231.23 H
Динамическая грузоподъемность подшипников
C1=22684.16 H
C2=2642.81 H
Изгибающие моменты на валу (X от левого конца)
X1=24.00 мм
M1=47.63 мм
X2=0.00 мм
M2=0.00 мм
Второй вал коробки скоростей
Исходные данные:
Расстояние от левой опоры до силы Р, мм.(A)........ 203.00
Расстояние от левой опоры до силы Q, мм.(B)……. 24.00
Расстояние между опорами, мм.(L).…………….. 230.00
Силы, действующие на вал - Р, Н.............………… 2318
Силы, действующие на вал - Q, H..............……… 1964
Угол между плоскостями действия сил, град..…… 40.00
Частота вращения вала, об/мин.............…………. 801.45
Результаты расчета:
Реакции в опорах:
R=1975.27 H
S=2206.82 H
Статическая грузоподъемность подшипников
CO1= 1975.27 H
CO2= 2206.82 H
Динамическая грузоподъемность подшипников
C1=18568.20 H
C2=20744.78 H
Изгибающие моменты на валу (X от левого конца)
X1=203.00 мм
M1=400.98 мм
X2=24.00 мм
M2=454.60 мм
Третий вал коробки скоростей
Исходные данные:
Расстояние от левой опоры до силы Р, мм.(A)........ 259.00
Расстояние от левой опоры до силы Q, мм.(B)……. 203.00
Расстояние между опорами, мм.(L).…………….. 387.00
Силы, действующие на вал - Р, Н.............………… 5567
Силы, действующие на вал - Q, H..............……… 2226
Угол между плоскостями действия сил, град..…… 40.00
Частота вращения вала, об/мин.............…………. 320.58
Результаты расчета:
Реакции в опорах:
R=2737.90 H
S=4680.76 H
Статическая грузоподъемность подшипников
CO1= 2737.90 H
CO2= 4680.76 H
Динамическая грузоподъемность подшипников
C1=18960.41 H
C2=32415.00 H
Изгибающие моменты на валу (X от левого конца)
X1=259.00 мм
M1=709.12 мм
X2=203.00 мм
M2=861.26 мм
Приложение Г
Расчет сечения сплошного вала на статическую прочность и выносливость
Первый вал коробки скоростей
Исходные данные:
Изгибающий момент в сечении, Н·м.............…. 47.63
Крутящий момент в сечении, Н·м...............….… 46.87
Предел прочности материала вала, МПа............. 980.00
Максимальный диаметр сечения вала, мм....... ...17.00
Минимальный диаметр сечения вала, мм............17.00
Ширина шлица или шпонки, мм.................……..5.00
Высота шпонки, мм...........................…………. ..5.00
Радиус галтели, выточки или признак, мм....... ..1
Код марки стали.............................……………… 30.00
Признак концентратора напряжений............….. 4.00
Число шлицев или шпонок в сечении вала......….1.00
Результаты расчета:
Шпонка(торцевая фреза) X=4, R=1, B=5.00 мм, T=5.00 мм, Z=1
Запас статической прочности при изгибе - 5.70
Запас статической прочности при кручении - 9.07
Суммарный запас статической прочности - 4.82
Запас усталостной прочности при изгибе - 1.59
Запас усталостной прочности при кручении - 4.93
Суммарный запас усталостной прочности - 1.51
Второй вал коробки скоростей
Исходные данные:
Изгибающий момент в сечении, Н·м.............…. 400.98
Крутящий момент в сечении, Н·м...............….… 78.45
Предел прочности материала вала, МПа............. 980.00
Максимальный диаметр сечения вала, мм....... ...45.00
Минимальный диаметр сечения вала, мм............45.00
Ширина шлица или шпонки, мм.................……..14.00
Высота шпонки, мм...........................…………. ..9.00
Радиус галтели, выточки или признак, мм....... ..1
Код марки стали.............................……………… 30.00
Признак концентратора напряжений............….. 4.00
Число шлицев или шпонок в сечении вала......….4.00
Результаты расчета:
Шпонка(торцевая фреза) X=4, R=1, B=14.00 мм, T=9.00 мм, Z=4
Запас статической прочности при изгибе - 7.44
Запас статической прочности при кручении - 83.03
Суммарный запас статической прочности - 7.41
Запас усталостной прочности при изгибе - 1.88
Запас усталостной прочности при кручении - 40.98
Суммарный запас усталостной прочности - 1.88
Третий вал коробки скоростей
Исходные данные:
Изгибающий момент в сечении, Н·м.............…. 709.12
Крутящий момент в сечении, Н·м...............….… 188.34
Предел прочности материала вала, МПа............. 980.00
Максимальный диаметр сечения вала, мм....... ...50.00
Минимальный диаметр сечения вала, мм............46.00
Ширина шлица или шпонки, мм.................……..8.00
Высота шпонки, мм...........................…………. ..0.00
Радиус галтели, выточки или признак, мм....... ..1
Код марки стали.............................……………… 30.00
Признак концентратора напряжений............….. 3.00
Число шлицев или шпонок в сечении вала......….8.00
Результаты расчета:
Шлицы прямобочные X=3, B=8.00 мм, Z=8
Запас статической прочности при изгибе - 7.08
Запас статической прочности при кручении - 38.05
Суммарный запас статической прочности - 6.96
Запас усталостной прочности при изгибе - 1.82
Запас усталостной прочности при кручении - 15.45
Суммарный запас усталостной прочности - 1.81
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.04.2015Разработка привода вращательного движения шпинделя и структуры шпиндельного узла консольно-вертикально-фрезерного станка. Кинематический и силовой расчет привода главного движения станка. Проект развертки сборочной единицы и конструкции шпиндельного узла.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.05.2014Назначение станка, выполняемые операции, определение технических характеристик. Выбор структуры, кинематический расчет привода главного движения. Разработка конструкции, расчет шпиндельного узла на точность, жесткость, виброустойчивость. Система смазки.
курсовая работа [328,5 K], добавлен 22.10.2013Кинематический расчет коробки скоростей привода главного движения горизонтально-фрезерного станка. Прочностной расчет зубчатых колес, их диаметров, ременной передачи, валов на статическую прочность и выносливость. Определение грузоподъемности подшипников.
курсовая работа [730,7 K], добавлен 27.05.2012Выбор предельных режимов резания и электродвигателя. Кинематический расчет привода станка. Расчет на прочность стальных зубчатых передач. Выбор элементов, передающих крутящий момент. Расчет трёхопорного шиндельного узла с подшипниками качения в опорах.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 22.09.2010Выбор и описание станка-аналога, разработка типовой детали и режимов резания, электродвигателя и структуры привода. Кинематический расчет главного привода. Расчет элементов коробки скоростей, шпиндельного узла. Автоматическая поворотная резцедержавка.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.08.2012Назначение станка, выполняемые операции. Расчёт диаметров валов и предварительный выбор подшипников. Разработка конструкции, расчет шпиндельного узла на точность, жесткость, виброустойчивость. Выбор системы смазывания станка, привода. Силовой расчет вала.
курсовая работа [231,8 K], добавлен 12.09.2014Описание конструкции станка 1720ПФ30 и ее назначение, технические характеристики, и кинематическая схема. Выбор основных геометрических параметров коробки скоростей. Расчет режимов резания и определение передаточных чисел. Расчет шпиндельного узла.
курсовая работа [360,7 K], добавлен 13.06.2015Расчет технических характеристик станка и выбор его оптимальной структуры. Кинематический расчет привода, элементов коробки скоростей, валов и подшипниковых узлов. Выбор конструкции шпиндельного узла, определение точности, жесткости, виброустойчивости.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.07.2014Разработка кинематики привода подач и привода главного движения токарно-винторезного станка. Определение назначения станка, расчет технических характеристик. Расчет пары зубчатых колес. Разработка кинематики коробки подач, редуктора и шпиндельного узла.
курсовая работа [970,1 K], добавлен 05.11.2012
