Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Модернизация прессовой части бумагоделательной машины БДМ-10

Модернизация прессовой части бумагоделательной машины БДМ-10

Анализ базовой конструкции бумагоделательной машины БДМ-10. Разработка технологического процесса изготовления корпуса. Процесс узловой сборки и монтажа пресса. Расчет режимов резания. Расчет вентиляции, для создания благоприятных условий труда персонала.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 09.11.2016
Размер файла 1,1 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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Литературный обзор по конструкциям БДМ

1.1 Обзор конструкций бумагоделательных машин

1.2 Анализ возможностей модернизации бумагоделательной машины

2. Конструкторская часть

2.1 Анализ базовой конструкции БДМ-10

2.1.1 Техническая характеристика бумагоделательной машины

2.1.2 Состав бумагоделательной машины

2.1.3 Описание работы бумагоделательной машины

2.2 Разработка конструкторских решений по модернизации

2.2.1 Модернизация конструкции прессовой части БДМ-10

2.2.2 Описание конструкции пресса

2.2.3 Описание работы пресса

2.3 Конструкторские расчеты

2.3.1 Проверка вала на выносливость

2.3.2 Проверочный расчет подшипников

2.3.3 Выбор и расчет шпонки

2.3.4 Выбор муфты

3. Технологическая часть

3.1 Разработка технологического процесса изготовления корпуса

3.1.1 Описание назначения и конструкции детали

3.1.2 Технологический контроль чертежа детали

3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали

3.1.4 Выбор метода изготовления и формы заготовки

3.1.5 Выбор структуры и плана технологического процесса

3.1.6 Выбор типа производства

3.1.7 Расчёт припуска на обработку детали

3.1.8 Выбор оборудования

3.1.9 Выбор режущего инструмента

3.1.10 Выбор средств измерения

3.1.11 Расчет режимов резания

3.1.12 Техническое нормирование времени операций

3.2 Разработка технологического процесса узловой сборки и монтажа пресса

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ условий труда прессовщика

4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

4.3 Расчёт вентиляции

4.4 Меры по охране окружающей среды

Заключение

Список использованных источников

Введение

Одной из важнейших отраслей народного хозяйства является целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП). Автомобильные химические и др.области промышленности зависят от успешного развития бумагоделательных предприятий.

Сейчас стоит вопрос о совершенствовании крупных бумагоделательных машин и их структурная переналадка, механических и автоматических технологических процессов.

Наша страна владеет обширными лесными угодьями, которые расточительно и нерационально используются. На оборудовании производится бумага и картон, которое давно устарело. В результате чего ЦБП РФ не эффективно используется. Необходима установка современного оборудования, совершенствование устаревших технологий позволит снизить себестоимость выпускаемой продукции и увеличить производительность.

В связи с развитием индустрии выпускаются, новые схемы бумагоделательных машин более экономичны в использовании и с минимальным выбросом загрязняющих отходов.

БДМ представляет собой гигантский технологический конвейер. В настоящее время целлюлозно-бумажной промышленности работают машины, установленные ещё в XX века. Из-за чего большая масса машин низко производительные.

Для реконструкции необходимо подсчитать экономический эффект от её осуществления. Вложения на реконструкцию должны себя окупать. В связи с большим выпуском бумаги необходимо расширение действующих предприятий и строительства новых.

Нехватка денежных средств препятствует полной реконструкции БДФ от чего не возможна покупка современного оборудования. Самым целесообразным путем решения, в данных условиях, является поэтапная модернизация отдельных механизмов БДМ, которые более весомо влияют на производительность.

Второй наиболее важной по значимости частью бумагоделательной машины после сеточной части является прессовая часть. В прессовой части происходит обезвоживание бумажного полотна механическим отжимом под действием давления и вакуума путём пропуска полотна через несколько прессов, расположенных последовательно. При этом повышаются объёмная масса, прочностные свойства, прозрачность, снижаются пористость и впитывающая способность бумаги. Путем улучшения бумажного полотна прессового механизма повышаем характеристику, качество бумаги и производительность, что приведет к высокой прибыли. Поэтому необходимо изменить прессовую часть и добавить ещё один двухвальный пресс. В данной работе предложен один из таких вариантов улучшения производительности БДМ-10 ОАО «Сокольский ЦБК».

1. Литературный обзор по конструкциям БДМ

1.1 Обзор конструкций бумагоделательных машин

Современные БДМ - сложнейшие агрегаты. Их компоновка разнообразна это новые формующие, пррессовые и сушильные устройства. Широко применяют автоматизацию управления процессами производства бумаги.

БДМ классифицируются по - обрезной ширине полотна. Вид и тип машины определяются по назначению вырабатываемой продукции, которые подразделяется на массовую, немассовую и специальную 1.

Массовые виды: писчая, газетная, мешочная, бумага для печати, оберточная, основа для гофрирования, санитарно-гигиеническая; картон для гладких слоев гофрированного картона, коробочный, хром-эрзац и кровельный; целлюлоза для выработки бумаги и картона и целлюлоза для химической переработки.

Немассовые виды: кабельная, конденсаторная, электроизоляционная, перфокарточная, билетная, папиросная, афишная, сигаретная, чертежная, этикеточная, картографическая, обойная, под пергамент, пергаминт, основа для парафинирования и другие виды бумаги; картон электроизоляционный, переплетный, фильтровальный, прессшпан, калибровочный, облицовочный, каркасный, чемоданный, термошумоизоляционный, хлопковая целлюлоза.

Специальные виды: фильтрующая химически стойкая, щелочестойкая, электроизоляционная термостойкая и химически стойкая бумага, искусственная кожа, специальная фильтрующая, стелечный целлюлозный материал, реставрационная и др.

Все новые бумагоделательные машины оснащаются многодвигательными приводами. Питание секционных электродвигателей осуществляется от индивидуальных тиристорных преобразователей 1.

Новейшие высокопроизводительные машины оснащены автоматическими системами управления технологическими процессами (АСУТП), так же электронно-вычислительными машинами (ЭВМ), различные измерительные устройства, преобразователи и вспомогательное оборудование. На рисунке 1.1. представлена схема БДМ для выработки книжно-журнальной бумаги.

Рисунок 1.1 - Бумагоделательная машина для выработки книжно-журнальной бумаги:

1 -напорный ящик; 2 - сеточная часть; 3 - прессовая часть; 4 - сушильная часть; 5 - каландр; 6 - накат

Бумагоделательные машины устанавливают этажностью в два яруса. Главные агрегаты машины, размещаются на втором этаже, а вспомогательное узлы на первом. Так же на первом этаже устанавливают оборудование для переработки брака и станции централизованной смазки. Основные параметры машины: ширина вырабатываемой бумаги (в мм) и скорость (в м/мин). Эти параметры, а также масса 1 м2 полотна определяют производительность машины (т/ч, т/сут. и тыс. т/год).

Первое место по производительности занимает машина для выработки газетной бумаги, несмотря на то, что масса 1 м2 газетной бумаги составляет 40 - 51 г. Скорость таких машин достигает 1000 - 1100 м/мин, а ширина сетки 9850 мм.

Металлическую сетку меняется на синтетическую. Приводным является не только отсасывающий гауч-вал, но и сеткоповоротный и некоторые сетковедущие валы. Напорные ящики гидродинамического типа, подают стабильную струю массы с высокой микро - турбулентностью. Двустороннее обезвоживание и формование существенно сокращает длину сеточной части и получить полотно с одинаковыми свойствами обеих сторон.

При скорости свыше 450 - 500 м/мин для передачи бумаги с сеточной в прессовую часть применяется вакуум-пересасывающее устройство. Прессов обычно три. У сдвоенного пресса нижний отсасывающий вал и пересасывающее устройство охватываются общим сукном, средний вал гранитный, верхний - отсасывающий или желобчатый. У новых машин применяются пресс с тремя-четырьмя зонами прессования, первая зона - между двумя сукнами. Нижний и верхние валы пресса желобчатые, второй снизу отсасывающий и за ним гранитный. Для промывки сукна пересасывающего устройства и первого пресса применяются вальцовая сукномойка с нижним отсасывающим или желобчатым валом и трубчатые сукномойки, для промывки остальных сукон - только трубчатые сукномойки.

Первая скоростная бумагоделательная машина для производства газетной бумаги приведена на рисунке 1.2.

Сушильная часть по приводу разделяется на три - пять групп, чаще на четыре группы. У машин шириной до 7 - 8 м применяются сушильные цилиндры диаметром 1500 мм (35 - 65 шт.), у более широких - 1800 мм (40 - 50 шт.). Доля сукносушильных цилиндров от всех бумагосушильных цилиндров обычно составляет 20 - 25 %. Если на машине применяются синтетические сетки, то сукносушильные цилиндры отсутствуют. Для первой сушильной группы или для первых двух сушильных групп применяется одна сушильная сетка, охватывающая как верхние, так и нижние сушильные цилиндры каждой приводной группы и проходящая вместе с бумагой в межцилиндровых пространствах.

Рисунок 1.2 - Бумагоделательная машина Б-15:

1 - напорный ящик; 2 - грудной вал; 3 - гидропланки; 4 - мокрый отсасывающий ящик; 5 - отсасывающий ящик; 6 - отсасывающий гауч-вал; 7 - пересасывающий вал; 8 - отсасывающий прессовый вал; 9 - гранитный вал; 10 - прессовый вал с регулируемым прогибом; 11 - сушильный цилиндр; 12 - сукноведущий вал; 13 - валы каландра с регулируемым прогибом; 14 - цилиндр наката

Некоторые машины перед последней сушильной группой имеют полусухие двухвальные каландры. В последней сушильной группе устанавливаются также один или два холодильных цилиндра, которые охватываются сушильными сукнами. Газетная бумага проходит машинное каландрирование на шести - или восьмивальном каландре (применяются валы с регулируемым прогибом). Накат периферического типа с пневмоприжимом тамбурного вала.

Первая отечественная бумагоделательная машина для выработки книжно-журнальной бумаги с формованием бумажного полотна между двумя сетками приведена на рисунке 1.3.

модернизация пресс бумагоделательный

Рисунок 1.3 - Бумагоделательная машина 827

Сеточная часть новых машин оснащается неподвижными обезвоживающими элементами - гидропланками и мокрыми отсасывающими ящиками. Обычных отсасывающих ящиков 5 - 10 шириной 300 - 610 мм. У некоторых машин над отсасывающим гауч-валом устанавливается прижимной вал. Длина сеточных столов до 22 - 23 м.

В прессовом механизме в первом прессе устанавлен отсасывающий вал, а во втором и третьем желобчатые валы и валы с подкладными синтетическими сетками. В сушильной части 56 - 58 цилиндров диаметром 1500 мм. Для широких бумагоделательных машин с шириной сетки более 8 м применяются сушильные цилиндры диаметром 1800 мм.

Для обеспечения возможности свободной усадки бумаги сушильная часть по приводу разделяется на 7 - 10 групп. Над несколькими сушильными цилиндрами в зоне наибольшей усадки полотна устанавливаются колпаки скоростной сушки.

На некоторых машинах устанавливают клеильные пресса, устройства для микрокрепирования бумаги и туннельные сушилки для сушки бумаги на воздушной подушке. Такие сушилки встраиваются между обычной цилиндровой сушильной частью и предназначены для придания бумаге максимальной прочности за счет высыхания почти без натяжения от 50 - 60 до 85 % сухости. Над сушильной частью устанавливают вентиляционный колпак закрытого типа.

Для сглаживания поверхности бумаги применяются двухвальные каландры с линейным давлением около 30 кН/м. У таких каландров нижний вал может быть покрыт стонитом, а верхний вал - обычный, чугунный с отбеленным поверхностным слоем.

Накаты применяются периферического типа с пневматическим прижимом тамбурного вала.

Первая отечественная бумагоделательная машина БП-45А для выработки мешочной бумаги обрезной шириной 6300 мм приведена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Бумагоделательная машина БП-45А

Оберточно-упаковочная бумага вырабатывается машинной и односторонней гладкости. Скорость по приводу до 750 - 1000 м/мин, ширина сетки до 9850 мм, производительность достигает 750 т/сут.

Особенностью бумагоделательных машин БП-45А является наличие лощильного цилиндра в сушильной части. Сеточная часть может быть плоскосеточной или состоять из одного вакуум-формующего цилиндра. Для выработки бумаги массой 1 м2 свыше 60 г в сушильной части машины перед лощильным цилиндром, а иногда и после него устанавливают несколько сушильных групп из цилиндров диаметром 1500 мм. Более тонкие виды бумаги (массой 1 м2 до 60 г) вырабатываются на самосъемочных машинах с автоматической заправкой полотна. Бумажное полотно с сеточной части снимается при помощи пересасывающего устройства и одним сукном, охватывающим прессовые валы, передается в сушильную часть. Этим сукном охватывается верхний вал пресса и два отсасывающих прессовых (лощильных) вала, находящихся в контакте с лощильным цилиндром. Нижний вал первого пресса имеет свое сукно. Сушильная часть самосъемочных машин состоит из одного лощильного цилиндра большого диаметра (3,2 - 5 м). Над цилиндром устанавливают колпак скоростной сушки с прямым воздушным обогревом полотна. Накат периферического типа. Скорость машины по приводу 550 - 660 м/мин, ширина сетки до 5000 мм, производительность достигает 55 т/сут. Сушильные цилиндры, устанавливаемые перед лощильным цилиндром, должны высушивать полотно бумаги до сухости 55 - 60 %. На лощильном цилиндре бумага высыхает до сухости 75 - 85 %. Высушенная таким способом бумага менее гладкая по сравнению с бумагой, высушенной только на одном цилиндре.

1.2 Анализ возможностей модернизации бумагоделательной машины

В условиях все более возрастающих требований современного рынка, все бумажники понимают, что их будущее напрямую зависит от одного простого слова: качество, независимо от того, какого сорта бумага 2.

Будь то перерабатывающие машины, копировальные машины или печатные станки, всюду стремятся поднять их производительность и иметь бумагу все лучшего качества.

Один из способов достижения этой цели - установка бумагоделательной машины нового поколения, а другой - повышение добавочной стоимости продукции за счет модернизации машины. При этом следует исходить из таких важных факторов как: проблемные места бумагоделательной машины, лимиты по габаритам существующего здания и перерабатывающего оборудования, продолжительности остановов, и др.

Кроме того, установка новой машины требует значительных капитальных затрат, а получаемое качество часто бывает недостаточным для оправдания этих затрат, в то же время одна успешная модернизация бумагоделательной машины может обеспечить повышение производительности 2.

Современные тенденции модернизации узлов БДМ: увеличение производительности; улучшение эффективности отдельных частей БДМ и всей линии; экономия энергии, энергоэффективность; уменьшение влияния на окружающую среду; снижение потребления материалов; улучшение обслуживания оборудования, снижение стоимости, улучшение безопасности; снижение инвестиционных затрат.

В качестве примера приведём различные виды модернизаций отдельных узлов бумагоделательной машины.

Формующая доска с вакуумом - увеличение обезвоживающей способности формующей части:

- формующая доска с вакуумом для стабилизации ударной силы струи;

- одна или более зон вакуума.

Перфорированное покрытие отсасывающего ящика с высоким вакуумом

- снижение потребления энергии и снижение вакуума при стабильной производительности:

- лучше обезвоживание с низким вакуумом;

- увеличенный срок службы сукна и меньшая мощность привода из-за низкого трения;

- специальная геометрия поверхности для снижения повторного увлажнения;

- очень твердая, сопротивляемость износу/ударной нагрузке.

Модернизация прессовой части - улучшение эффективности прессов:

- низкие затраты;

- увеличенная сухость после прессовой части;

- увеличивает производительность (8 - 15 %);

- улучшение качества бумаги.

Новая концепция кондиционирования прессовых сукон - улучшение эффективности прессовой части

- увеличенная сухость после прессовой части;

- улучшенная гладкость бумаги;

- увеличенный срок службы сукна;

- требуется меньше мощности привода и вакуума.

2. Конструкторская часть

2.1 Анализ базовой конструкции БДМ-10

Бумагоделательная машина БДМ-10 предназначена для выработки различных видов бумаги: обойной, печатной, для упаковки пищевых продуктов. При производстве бумаги бумагоделательная машина - самостоятельный агрегат, основные узлы которого установлены строго последовательно вдоль монтажной оси.

2.1.1 Техническая характеристика бумагоделательной машины

Техническая характеристика бумагоделательной машины БДМ-10 приведена в таблице 2.1. Общая схема БДМ-10 приведена на рисунке 2.1

Таблица 2.1 - Техническая характеристика БДМ-10

Наименование параметра

Значение

Ширина полотна, мм:

- на накате

- обрезная ширина

2570

2520

Продукция - бумага основа для обоев массой, г/см2

50-200

Производительность, кг/час

5000

Скорость, м/мин:

- по приводу

- вспомогательная

350

20-30

Предел устойчивого регулирования электропривода

1:4

Производительность при выработке расчетного вида бумаги массой 150 г/м2, кг/час

4000

Линейная нагрузка между валами 2 пресса, кН/м

До 90

Линейная нагрузка в нижнем захвате валов каландра, кН/м:

- от веса валов с вылегченными консольными частями

- наибольшая при работе с дополнительным прижимом

50

100

Минимальная длинна сеток 1 сушильной группы после модернизации, м:

- верхней

-нижней

28,8

25,8

Рисунок 2.1 - Схема бумагоделательной машины БДМ-10:

1 - напорный ящик; 2 - сеточная часть; 3 - прессовая часть; 4 - сушильная часть; 5 - каландр; 6 - накат

2.1.2 Состав бумагоделательной машины

БДМ включает: напорный ящик, сеточную, прессовую и сушильную части, каландр и накат. Так же к ней относится машинный бассейн для массы, оборудование для ее очистки, насосы для подачи воды и массы, вакуумные насосы, устройства для переработки брака, оборудование для циркуляционной смазки, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измерительные приборы и др. 1. Схема напорного ящика закрытого типа представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Напорный ящик:

1 - коллектор-потокораспределитель; 2 - перфорированная плита; 3- перфорированные валы; 4 - корпус ящика; 5 - передняя стенка; 6 - механизмы регулирования щели; 7 - пеногаситель; 8 - воздушная подушка

Напорный ящик предназначен:

- распределять поток суспензии при напуске на сетку машины с одинаковым расходом и скоростью по ширине отливаемого полотна;

- передавать суспензию к выпускной щели без выпадения волокон и без появления поперечных струй;

- выпускать на сетку машины струю волокнистой суспензии с определенной скоростью при высокоинтенсивной турбулентности и малом ее масштабе.

Сеточная часть предназначена для формования бумажного полотна с концентрации суспензии составляет 0,1 - 1,3 %. Процесс фильтрации волокна из суспензии и формования полотна на сеточной части происходит на сравнительно коротком участке стола и является определяющим в получении качественных показателей бумаги. Основным элементом сеточной части является одна бесконечная сетка, натянутая между валами. Сеточная часть БДМ приведена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Сеточная часть:

1 - напорный ящик; 2 - грудной вал; 3 - формующий ящик; 4 - ящик гидропланок; 5 - мокрый отсасывающий ящик; 6 - регистровый вал; 7 - отсасывающий ящик; 8 - отсасывающий вал; 9 - ведущий вал; 10 - сеткоправка; 11 - сетковедущий вал; 12 - сетконатяжка; 13 - сетка

Прессовый механизм определяется по количеству удаляемой воды и равномерности влажности полотна бумаги. Обезвоживающая способность зависит от зоны контакта валов и от количества этих зон. При прессовании так же изменяется и структура полотна, увеличится прочность бумаги, изменится ее толщина, плотность, воздухопроницаемость, непрозрачность и других свойства. В прессовой части должно обеспечиваться: 1) максимальное обезвоживание полотна бумаги с получением заданных физико-механических свойств; 2) равномерная влажность полотна по ширине; 3) безобрывная проводка полотна с минимальными участками свободного хода.

Прессовая часть бумагоделательной машины приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 - Прессовая часть бумагоделательной машины:

1 - желобчатый вал; 2 - отсасывающий вал; 3 - вал обрезиненный; 4 - гладкий вал; 5 - ведущий вал; 6 - отсасывающий вал; 7 - прижимной вал; 8 - сукноведущий вал; 9 - сукноправка; 10 - сукнонатяжка; 11 - сукно

Сушильная часть предназначена для обезвоживания (сушки) бумажного полотна. Сушильная часть состоит из сушильных цилиндров, нагреваемых паром. Они размещены в шахматном порядке в два яруса. По сушильным цилиндрам проходит бумажное полотно, поочередно соприкасаясь с нижними и верхними цилиндрами то одной, то другой поверхностью. Натяжение сукон и их правка осуществляются сукноведущими, сукнонатяжными и сукноправильными валиками, оснащенными необходимыми механизмами. Подсушивание сукон обеспечивается сукносушильными цилиндрами и сукнопродувными валиками.

Схема сушильной части приведена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 - Сушильная часть:

1 - сушильный цилиндр; 2 - зубчатое колесо сушильного цилиндра; 3 - паразитные шестерни; 4 - приводная шестерня; 5 - корпус привода

Каландр предназначен для достижения требуемых показателей гладкости, плотности и равномерности толщины полотна при соблюдении прочих показателей качества в заданных пределах. Каландр состоит из: металлических валов; станины, в которых размещены корпуса подшипников и рычаги валов; привод для вращения нижнего вала; механизм подъема и устройства дополнительного прижима валов. Приводной вал передает вращательное движение смежным валам благодаря силам трения.

Ниже приведена схема каландра на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 - Каландр:

1 - механизм прижима и подъёма валов; 2 - станина; 3 - промежуточные валы; 4 - нижний (коренной) вал

Рисунок 2.7 - Накат:

1 - наматываемый рулон; 2 - станина; 3 - цилиндр наката; 4 - тамбурный валик; 5 - приемные рычаги; 6 - пневмоцилиндр прижима тамбура: 7 - расправочный валик; 8 - канатик заправочный; 9 - цилиндр привода поворота приемных рычагов; 10 - цилиндр привода основных рычагов; 11 - основные рычаги; 12- тормозное устройство рулона; 13 - демпфер

Накат предназначен для равномерной и плотной намотки бумажного полотна в рулоны. Чем выше качество и равномерная плотность намотки рулонов, тем лучше процесс резки на продольно-резательных станках. Схема наката приведена на рисунке 2.7.

Накат входит: цилиндр наката; тамбурные валы; приемные рычаги; рабочие рычаги, держащий тамбурный вал намотки полотна, и механизмы привода поворота приемных и рабочих рычагов.

2.1.3 Описание работы бумагоделательной машины

Основные операции: аккумулирование бумажной массы; напуск массы на сетку; формование бумажного полотна на сетке; прессование; сушку; машинную отделку и намотку бумаги в рулон 3.

Подготовленная бумажная масса с концентрации 2,5 - 3,5 % подается в машинный бассейн с циркуляционным устройством. Для лучшей концентрации ее дополнительно измельчают коническими и дисковыми мельницами. Далее масса концентрацией 0,1 - 1,3 % подается в напорный ящик.

Сеточной часть служит для отлива и формования бумажного полотна, чтобы удалить излишки влаги из бумажной массы. При прохождении сетки по поддерживающим ее регистровым валикам и гидропланкам, бумажная масса обезвоживается до концентрации 2 - 4 %. Дальнейшее обезвоживание происходит на отсасывающих ящиках под действием вакуума до концентрации 8 - 1,2%. Также обезвоживание происходит на гауч-вале под действием вакуума в отсасывающей камере. Сухость бумажного полотна после сеточной части составляет 12 - 22 %.

Дальше бумажное полотно поступает в прессовую часть, где обезвоживается до сухости 30 - 42 %. Пресс состоит из двух валов, из которых нижний - отсасывающий. Между прессовыми валами проходит бесконечное, поддерживаемое сукноведущими валиками сукно, которое транспортирует бумажное полотно. Сформованное полотно автоматически вакуум-пересасывающим устройством передается на сукно прессовой части. Прессовая часть позволяет обеспечить прохождение бумаги, где сукно постоянно поддерживается, следовательно, позволяет осуществить безобрывную проводку бумаги в прессовую часть.

Дальше полотно проходит в сушильную часть машины 3.

Сушильная часть БДМ состоит из сушильных цилиндров, нагреваемых паром. Их располагают в шахматном порядке, в два яруса. При прохождении сушильной части бумажное полотно, соприкасаясь сначала с нижними цилиндром, а затем с верхним то одной, то другой поверхностью. Натяжение сукон и их правка осуществляются за счет сукноведущих, сукнонатяжных и сукноправильных валиков. Сухость после сушильной части составляет 92 - 95%, а температура 70 - 90 °С. В конце сушки установлены холодильные цилиндры. При охлаждении бумага впитывает в себя влагу и увлажняется на 1 - 2 %. Дальше бумажное полотно проходит через машинный каландр для уплотнения и повышения гладкости, состоящий из восьми валов. Каландр машины снабжён прижимным, подъемным и вылегчивающим механизмом. Дальше при прохождении каландра, бумага наматывается на тамбурные валы в рулон диаметром до 2500 мм. Перезаправка производится при помощи специальных механизмов и устройств. В дальнейшем бумага режется на специализированных станках и уаковывается.

2.2 Разработка конструкторских решений по модернизации

2.2.1 Модернизация конструкции прессового механизма БДМ-10

Прессовый механизм предназначен для обезвоживания бумажного полотна после сеточного стола. У многих бумагоделательных машин прессовый механизм состоит из 2 - 3х вальных прессов. БДМ-10 установлен двухвальный пресс: верхний, гранитный или стонитовый, и нижний, металлический, облицованный резиной. Качество обезвоживания в прессовом механизме регулируется давлением между валами, создаваемый прижимом. Каждый пресс имеется сукно, который охватывающее один из валов. Движение каждый из этих прессов приводится строго от индивидуального привода 4.

В рассматриваемой бумагоделательной машине прессовая часть состоит из сдвоенного отсасывающего пресса. Для улучшения качества бумаги, сухости бумажного полотна после прессов и увеличения скорости бумагоделательной машины я предлагаю модернизировать прессовую часть путём установки дополнительно двухвального пресса рисунок 2.8.

Рисунок 2.8 - Прессовая часть БДМ-10:

1 - станина; 2 - гранитный вал; 3 - вал обрезиненный с глухими отверстиями; 4 - установка воронки приёмки брака; 5 - желобчатый вал; 6 - отсасывающий вал; 7 - вал обрезиненный; 8 - гладкий вал; 9 - ведущий вал; 10 - отсасывающий вал; 11 - прижимной вал; 12 - сукноведущий вал; 13 - сукноправка; 14 - сукнонатяжка; 15 - сукно

За счет этой модернизации поднимутся показатели по качеству бумаги, и увеличатся объёмы производительности БДМ-10. Установленный пресс по отношению к первому является обратным. Преимущество этого заключается в следующем, что при проходе первого пресса бумажное полотно лежит на сукне и получает от него маркировку, а другой стороной - касается верхнего гладкого вала. В, следствии чего одна из сторон бумаги гладкая, а другая нет. Для получения гладкости другой поверхности и установлен обратный пресс, в результате чего происходит сглаживание той поверхности которая соприкасалась с сукном в первом прессе, контактируя с гладким валом пресса. Ещё одно преимущество от модернизации, это улучшение обезвоживания в прессовой части БДМ-10. Таким образом, бумажное полотно после прессов будет передаваться в сушильную часть большей сухости. В связи с этим при увеличении скорости БДМ-10 не возникнет проблем в не досушивании бумажного полотна в сушильной части. Исходя из выше перечисленных достоинств после установки дополнительно двухвального пресса, можно считать модернизацию прессовой части БДМ-10 благоприятным условием для увеличения объёмов и качества выпускаемой продукции.

2.2.2 Описание конструкции пресса

Двухвальный пресс имеет наиболее эффективную и простую конструкцию из прессов с поперечной фильтрацией рисунок 2.9.

Нижний вал прессовой части выполнен с металлической рубашкой (стальной) с покрытием из резины, на поверхности которой просверлены глухие отверстия перфорации Ш2,5 мм, с различными длинами 6 мм, 9 мм, 12 мм. Верхний вал прессовой части - гранитный смещен в сторону на 100 мм. Для удаления воды с обрезиненного вала и из отверстий установлен нож водосъёмный. Очищают поверхность нижнего вала от загрязнений с помощью водяного спрыска при давлении воды 0,6 МПа. Спрыск, включают в работу периодически в зависимости от забиваемости отверстий. Все избытки воды поступают в корыто расположенное под нижним валом. Также для очистки вала установлен периодически включаемый воздушный спрыск 5.

Рисунок 2.9 - Схема двухвального пресса:

1 - нижний вал; 2 - верхний вал; 3 - сукно; 4 - бумажное полотно; 5 - корыто; 6 - нож водосъёмный; 7 - металлическая пластина; 8 - сукноведущий валик; 9 - бумаговедущий валик; 10 - шабер верхнего вала

Транспортировка сукна осуществляется с помощью сукноведущих валиков установленных на прессе. Правка и натяжка его регулируется с помощью сукноправки расположенной в средней части и сукнонатяжки установленной в нижней части пресса. Промывка сукна во время работы осуществляется с помощью сукномойки. Последующая его сушка выполняется с помощью отсасывающих ящиков, за счет вакуума создаваемого вакуумным насосом. Для очистки верхнего гранитного вала во время работы используется шабер верхнего вала. Для поддержки бумажного полотна при переходе его в сушильную часть используется бумаговедущий валик. При возникновении обрыва бумажного полотна во время работы пресса и во избежание его завала предусмотрена установка приёмки брака, откуда бумажная масса поступает на переработку.

Двухвальный пресс может использоваться в качестве второго и последующих прессов машины, вырабатывающих почти все виды продукции.

Преимущества при модернизации прессового механизма БДМ-10 следующие: сухость полотна увеличивается, стоимость установки снижается, уменьшились расходы на эксплуатацию, на создание вакуума не требуются затраты, вырабатываемая бумаги равномерной влажности по всей ширине.

2.2.3 Описание работы пресса

Обезвоживание на прессе происходит механическим отжимом под действием давления. При этом повышаются объёмная масса, прочностные свойства, прозрачность, снижаются пористость и впитывающая способность бумаги. Прессование выполняется между шерстяным сукном, которое предохраняет ещё слабую бумагу от разрушения, впитывает отжатую влагу и одновременно транспортирует полотно. Четыре периода или фазы прохождения бумаги через зону контакта прессвания приведены на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 - Фазы удаления воды на прессе:

1 - гранитный вал; 2 - полотно бумаги; 3 - сукно; 4 - обрезиненный вал; I - IV - фазы прессования

В I фазе проход полотна на сукне до касания с нижним валом до входа в зону контактов валов рисунок 2.7; во II фазе - от зоны контакта валов до ее середины; в III фазе - от середины зоны контакта до выхода из нее; в IV фазе - от места выхода из зоны контакта, до точки отрыва сукна от вала. При входе в зону контакта валов бумага и сукно сжимаются. Сукно испытывает деформацию сжатия. Отжимаемая вода образует перед входом в зону контакта валов водяной клин. Перед прессованием бумажное полотно дополнительно увлажняется. При повышенном давлении прессования на прессе при высокой скорости машины вызывает раздавливание полотна.

2.3 Конструкторские расчеты

Рассмотрим более нагруженный узел. Это вал обрезиненный, который вращается на двух подшипниках. Скорость вращения составляет 350 об/мин. Испытывает статические нагрузки, когда вал неподвижно стоит и динамические, когда осуществляется вращение. Максимальные динамические нагрузки присутствуют, когда происходит прессование бумажного полотна 6.

2.3.1 Проверка вала на выносливость

1. Определение реакций в опорах

Определение силы от несооснасти валов:

(2.1)

где Тп.в. - крутящий момент на приводном валу, Н·м;

Определение реакций в опорах:

Проверка:

Определим поперечные силы:

Z = 0,85 Q3 = 8,45 - 144,75 + 90(0,85 - 0,85) = - 136,3, кН·м.

Z = 3,85 Q3 = 8,45 - 144,75 + 90(3,85 - 0,85) = 133,7, кН·м.

FM - RA + q · Zmax - 0,85 · q = 0,

Определим изгибающие моменты:

Z = 0 МИ1 = 0.

Z = 0,55 МИ1 = - 8,45·0,55= - 4,6 ,кН·м.

Z = 0,55 МИ2 = - 8,45·0,55+144,75(0,55-0,55) = - 4,6 ,кН·м.

Z = 0,85 МИ2 = - 8,45·0,85+144,75(0,85-0,55) = 36,25 ,кН·м.

Z = 0,85 МИ3 = - 8,45·0,85+144,75(0,85-0,55) - 90(0,85 - 0,85) (0,85 - 0,85) / 2 = 36,25 ,кН·м.

Рисунок 2.11 - Расчётная схема

Z = 3,85 МИ3 = - 8,45·3,85+144,75(3,85-0,55) - 90(3,85 - 0,85) (3,85 - 0,85) / 2 = 40,15 ,кН·м.

Zmax = 2,35 МИ3 = - 8,45·2,35+144,75(2,35-0,55) - 90(2,35 - 0,85) (2,35 - 0,85) / 2 = 139,44 ,кН·м.

Z =3,85 МИ4 = -8,45·3,85+144,75(3,85-0,55) - 90·3(3,85 -2,35) = 40,15,кН·м.

Z = 4,15 МИ4 = - 8,45·4,15+144,75(4,15-0,55) - 90·3(4,15 - 2,35) = 0, кН·м.

По полученным данным построим расчётную схему рисунок 2.11. с эпюрами поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов.

2. Определение напряжений изгиба и кручения

Определяем осевой момент сопротивления сечения:

W = 0,1d3, мм3, (2.2)

Определение полярного момента сопротивления сечения:

Wр = 0,2d3, мм3, (2.3)

Определение напряжений изгиба:

(2.4)

Определение напряжений кручения:

(2.5)

где W - осевой момент сопротивления сечения вала, мм3;

WP - полярный момент сопротивления сечения вала, мм3;

уИ - напряжения изгиба, Н/мм3;

фК - напряжения кручения, Н/мм3.

Подставим значения в формулы: 2.2; 2.3; 2.4; 2.5.

W = 0,1·2003 = 800000 ,мм3.

Wр = 0,2·2003 = 1600000 ,мм3.

2.3.2 Проверочный расчет подшипников

Подшипник 113640 роликовый радиальный сферический двухрядный ГОСТ 5721-75.

Проверяем пригодность подшипника в наиболее нагруженной опоре В, у которого базовая динамическая грузоподъемность Сr = 1730 кН, а статическая грузоподъемность С0r = 1510 кН.

Определяем отношение

(2.6)

где Rа = Fк - осевая нагрузка на подшипник Rа = 4570 Н;

V - коэффициент вращения, V = 1 при вращении внутреннего кольца.

,Н.

Определяем отношение и по таблице 9.2 [7] интерполированием находим = 0,22; Y = 1,99.

По соотношению < е выбираем формулу и определяем эквивалентную динамическую нагрузку RE:

RE = (XVRB + YRa) Kб Кт , Н, (2.7)

где Х - коэффициент радиальной нагрузки, Х = 0,56;

Y - коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,99;

Кб - коэффициент безопасности, Кб = 1,4;

Кт - температурный коэффициент, Кт = 1

RE = (0,56·1·144750+1,99·4570) 1,3·1 = 117201 ,Н.

Определяем динамическую грузоподъемность Cгр:

Н, (2.8)

где Lh - требуемая долговечность подшипников, Lh = 20000 ,ч;

n - частота вращения подшипника, n = 350 ,мин -1;

a1 - коэффициент надежности, a1 = 1;

a23 - коэффициент, учитывающий влияние качества подшипников и качества его эксплуатации, a23 = 0,8.

< Сr = 1730000 ,Н.

Подшипник пригоден.

Определяем долговечность подшипника:

(2.9)

> Lh = 20000, ч.

2.3.3 Выбор и расчет шпонки

Муфта передает крутящий момент на вал с помощью шпонки.

Основным для шпоночного соединения является условный расчёт на смятие (упругопластическое сжатие в зоне контакта).

Условие прочности:

(2.10)

где [см] - допускаемое напряжение на смятие, [см] = 100 ,МПа;

Т - передаваемый крутящий момент, Т = 4570 ,Н•м;

lр - рабочая длина шпонки, lр = 180 ,мм;

h - высота шпонки, мм;

d - диаметр вала, мм;

b- ширина шпонки, мм.

Определяем параметры призматической шпонки [8], исходя из посадочного диаметра равного 120 ,мм: h = 18ю,мм; b = 32 ,мм.

< [усм] = 100 ,МПа.

Условное обозначение: Шпонка 32 18 180 ГОСТ 23360-78.

2.3.4 Выбор муфты

Концевой участок вала обрезиненного соединяется с валом редуктора фланцевой муфтой. При помощи фланцевые муфты мы можем соединить отдельные части в одно целое. Фланцевые муфты просты в использовании, доказали свою надежность в работе, могут передавать большие крутящие моменты. Их широко используют в машиностроении.

Подбор муфты осуществляем в зависимости от передаваемого крутящего момента, предельной частоты, которую достигает муфта и по диаметру вала.

Назначаем фланцевую муфту [9]:

Муфта фланцевая 6300 - 120 - 21 - У3 ГОСТ 20761 - 96. Эскиз полумуфты приведен на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Эскиз полумуфты

3. Технологическая часть

Эффективность промышленности и технический процесс на прямую зависят, от внедрения новейшего оборудования, машин станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающих решение технических вопросов и экономическую эффективность конструкторских и технологических разработок.

Механическая обработка является основным методом изготовления деталей в машиностроении. Использование типовых операций механической обработки в технологическом процессе (токарных, сверлильных, фрезерных и др.) наиболее характерно в изготовлении деталей машин.

Все вопросы технологии, и её организации, разрабатываемые в выпускной работе, должны отвечать реальным целям, стоящим перед производством. Необходимо показать сущность и значение организации труда, совершенствования технологии на основе использования новых достижений науки и техники и методы улучшения использования рабочего времени.

3.1 Разработка технологического процесса изготовления корпуса

3.1.1 Описание назначения и конструкции детали

Деталь, разрабатываемая в выпускной квалификационной работе - корпус подшипника является элементом конструкции прессового вала. Корпус служит для установки подшипниковых узлов и фиксирования положения вала в осевом направлении. Эскиз корпуса подшипника приведен на рисунке 3.1.

Данная деталь принадлежит к классу корпусных деталей с центральным сквозным отверстием. Наиболее точным является центральное отверстие Ш420 мм, для установки подшипника. На корпусе имеется 20 отверстий с резьбой М16 для крепления крышек корпуса. Для крепления корыта выполнены два сквозных отверстия Ш30 мм. С боковой стороны корпуса сделаны три отверстия с резьбой М20 для крепления бракетки сукноведущего валика. Установка и крепления корпуса подшипника выполняется за счёт шпоночного паза на подошве и четырёх отверстий Ш35 мм.

Рисунок 3.1 - Эскиз корпуса подшипника

Для изготовления детали используется чугун серый СЧ20 ГОСТ 1412-85. Этот материал используют для изготовления износостойких деталей, эксплуатируемых при больших нагрузках. Химический состав СЧ20 приведен в таблице 3.1. [10].

Таблица 3.1 - Химический состав в % материала СЧ 20

С

Si

Mn

S

P

3,3 - 3,5

1,4 - 2,4

0,7 - 1

до 0,15

до 0,2

3.1.2 Технологический контроль чертежа детали

На чертеже детали указаны все необходимые сведения т. е. размеры, проекции, разрезы и сечения, требуемая шероховатость, размеры с необходимыми отклонениями, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм.

Чертеж детали содержит необходимые сведения о материале детали, массе детали, неуказанных предельных отклонениях [11].

3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности конструкции детали выполняется с целью уменьшения трудоемкости и металлоемкости при изготовлении детали, снизить себестоимость изготовления, в тоже время обеспечивая требуемое качество.

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса.

При анализе технологичности конструкции детали выяснено следующее:

1. Деталь имеет сложную форму, но может быть обработана на стандартном оборудовании, стандартным режущим инструментом с применением стандартных приспособлений.

2. Геометрические погрешности станков позволяют получить требуемые допускаемые отклонения размеров, шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей на детали.

3. К обрабатываемым поверхностям существует достаточно свободный доступ инструмента.

4. Деталь имеет технологические базы, необходимые для получения заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей.

5. На долбежной, резьбонарезной операциях нерационально применение высоко - производительных методов обработки.

6. Все размеры могут быть проконтролированы стандартным измерительным инструментом.

По произведенной качественной оценке можно сделать вывод, что деталь вполне технологична.

3.1.4 Выбор метода изготовления и формы заготовки

Для изготовления заготовок для детали необходимо учитывать назначение и конструкцию, количество и качество материала, технические требованиями, масштаб и серийностью выпуска, а также чтобы был экономичен в изготовлении.

Наиболее часто в машиностроении применяют следующие методы изготовления заготовок:

- отливка;

- ковка в подкладном штампе;

- штамповка;

- металлургический прокат;

- спеченные заготовки по методу порошковой металлургии.

Заготовку желательно выбирать с таким расчетом, чтобы ее форма была максимально приближена к форме готового изделия, поскольку это значительно облегчит ее последующую обработку. При этом необходимо учитывать масштабы производства. Вследствие того, что изготовляемая деталь имеет достаточно большие размеры и массу, для экономии материала и времени обработки принимаем изготовление заготовки литьём. Литьё - технологический процесс изготовления заготовок заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы жидким материалом с последующим его затвердеванием. Выбираем метод литья в песчаные формы, метод литья металлов и сплавов, при котором расплавленный металл заливается в форму, сделанную из плотно утрамбованного песка. Для того, чтобы песчинки были крепко связаны между собой, песок смешивают с глиной, водой и другими связующими веществами.

Себестоимость заготовки можно рассчитать следующим способом:

(3.1)

где A - себестоимость изготовления заготовки;

B - себестоимость механической обработки;

a - себестоимость изготовления заготовки средней сложности массой 1кг;

b - удельная стоимость механической обработки; b = (5 ч 10) · а

m - масса заготовки, кг; m = V · p

k1 - коэффициент сложности заготовки (1 для средней сложности);

k2 - коэффициент точности заготовки (1,5);

k3 - точность изготовления заготовки (1 для средней точности);

k4 - учет обрабатываемости материала (1);

k5 - учет точности размеров детали (1);

Среднюю стоимость СЧ20 примем 40-50 руб. за 1 кг

Выберем наиболее экономичную форму заготовки, полученную литьём рисунок 3.2.

Рисунок 3.2 - Эскиз заготовки корпуса подшипника

Подставим данные значения в формулу (3.1) и определим стоимость заготовки:

С = 45·204·1·1,5+225·2042/3·1·1·1 = 21712 ,руб.

3.1.5 Выбор структуры и плана технологического процесса

Технологический процесс обработки детали предусматривает несколько стадий. Если рассматривать данный процесс в укрупненном плане, то необходимо выделить черновую обработку и окончательную. Каждая из этих стадий разбивается на необходимое количество технологических операций [12].

В описании технологического процесса не указываются такие операции как смазка, упаковка, нанесение специальных покрытий и т.д.

Можно предложить следующий порядок операций:

1. Заготовительная.

2. Фрезерная.

3. Расточная.

4. Фрезерная.

5. Расточная.

6. Слесарная.

7. Контрольная.

К окончательным технологическим операциям следует отнести упаковочную операцию. В соответствии с порядком операций можно предложить следующий технологический маршрут обработки, таблица 3.2.

Таблица 3.2 - Маршрут обработки детали

№

опер.

Наименование операции или перехода

Ориентирово-чная норма времени, мин.

1

Заготовительная

-

2

Фрезерная

Фрезерная - Й опер

10,2

2.1

Фрезеровать подошву 600х240 мм

2.2

Фрезеровать паз 32х240 мм

2.3

Фрезеровать плоскость 105х300 мм

3

Расточная

Расточная - Й опер

45

3.1

Подрезать торец Ш414 до Ш510 мм

3.1

Расточить отверстие предварительно Ш414 до Ш418 на проход

3.2

Расточить отверстие Ш418 до Ш419,7 на проход

3.3

Расточить отверстие тонким точением от Ш419,7 до Ш420 на проход

3.4

Точить фаску

Расточная - ЙЙ опер

2,2

3.1

Подрезать торец Ш420 до Ш510 мм

3.2

Точить фаску

4

Фрезерная

Фрезерная - Й опер

4,9

4.1

Фрезеровать 2 паза 20х25 мм

Продолжение таблицы 3.2

4.2

Фрезеровать 2 плоскости 55х70 мм

Фрезерная - ЙЙ опер

3,9

4.1

Фрезеровать паз 20х25 мм

4.2

Фрезеровать 2 плоскости 55х70 мм

5

Расточная

Расточная - Й опер

18,3

5.1

Сверлить 10 отверстий Ш14,5 мм на L= 43 мм

5.2

Зенковать 10 фасок 2х45

5.3

Нарезать резьбу М16 в 10-ти отв. на L= 35мм

5.4

Сверлить отверстие Ш10 мм на L = 170 мм

5.5

Сверлить предварительно 2 отверстия Ш14,5 мм на L = 246 мм

5.6

Сверлить окончательно 2 отверстия Ш30 мм на L = 246 мм

5.7

Зенковать 2 фаски 2х450

Расточная - ЙЙ опер

8,8

5.1

Сверлить 10 отверстий Ш14,5 мм на L= 43 мм

5.2

Зенковать 10 фасок 2х450

5.3

Нарезать резьбу М16 в 10-ти отв. на L= 35мм

5.4

Зенковать 2 фаски 2х450

5.5

Сверлить отверстие Ш18 мм на L = 40 мм

5.6

Зенковать фаску 2х450

5.7

Нарезать резьбу М20х1,5 на L= 30 мм

Расточная - ЙЙЙ опер

3,45

5.1

Сверлить 3 отверстия Ш18 мм на L= 60 мм

5.2

Зенковать 3 фаски 2х450

5.3

Нарезать резьбу М20 в 3-х отв. на L= 50 мм

Расточная - ЙV опер

5,4

5.1

Сверлить предварительно 4 отверстия Ш10 мм на L = 55 мм

5.2

Сверлить окончательно 4 отверстия Ш35 мм на L = 55 мм

6

Слесарная - зачистить заусеницы

-

7

Контрольная

-

3.1.6 Выбор типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108 - 74 определяется по коэффициенту закрепления операций, выполняемых подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест, загруженных этими операциями.

Кз.о =, мин, (3.2)

где ф - такт выпуска деталей, мин/шт;

- среднее штучное время основных операций обработки, мин.

,мин.

Такт выпуска определим по формуле:

мин/шт, (3.3)

где N - годовая программа выпуска, шт; N = 10 ,шт;

Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

Fд = 4015 ч.

= 24900 ,мин/шт.

По формуле (3.2) определим коэффициентом закрепления операций:

Кз.о = = 2436 ,шт.

Так как коэффициент загрузки оборудования более 40, то тип производства - единичное.

3.1.7 Расчёт припуска на обработку детали

Чем больше величина припуска, тем выше себестоимость изготовления детали, а при уменьшенной величине припуска также увеличивается себестоимость из-за повышения точности. Величина припусков на механическую обработку зависит от метода получения заготовки, марки материала заготовки, точности и шероховатости обрабатываемой поверхности, модели и типа оборудования, приспособления и инструмента.

На основе аналитического метода выполняется расчет припусков на обработку [13]. Припуск выберем учитывая форму заготовки и требования к качеству, внутреннюю поверхность диаметра детали 420мм. Технологический маршрут обработки поверхности состоит из 3-х операций:

- расточить отверстие предварительно;

- расточить отверстие начисто;

- расточить отверстие окончательно тонким точением.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле:

о = , мкм, (3.4)

Коробление отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому

кор = = 321 ,мкм.

Удельное коробление отверстия находим по таблице 4.9 [2].

Учитывая, что суммарное смещение отверстия относительно наружной поверхности заготовки представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем

см = = 534 ,мкм,

где 1 и 2 - допуски на размеры, служащие базами для обработки отверстия.

Таким образом, суммарное значение пространственного отклонения заготовки определим по формуле (3.4).

о = = 623 ,мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чернового растачивания:

ост = 0,04·о = 0,04 · 623 = 25 ,мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чистового растачивания:

ост = 0,02·о = 0,02 · 623 = 13 ,мкм.

Погрешность установки при черновом растачивании

1 = , мкм, (3.5)

Погрешность закрепления заготовки з принимаем равной 80 мкм; б = 0.

1 = = 80 ,мкм.

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании

2 = 0,05 · 1 + инд = 0,05 · 80 + 0 = 4 ,мкм.

Так как черновое и чистовое растачивание производится в одной установке, то инд = 0.

Расчет минимальных значений припусков при обработке внутренних поверхностей вращения производим по формуле:

(3.6)

Минимальный припуск под растачивание:

Черновое: = 2128 ,мкм;

Чистовое: = 825 ,мкм;

Тонкое точение: = 74 ,мкм.

Расчетный размер dp считаем, начиная с конечного (чертежного) размера путем последовательного вычитания расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

= 420,063 - 0,074 = 419,989 ,мм;

= 419,989 - 0,825 = 419,164 ,мм;

= 419,164 - 2,128 = 417,036 ,мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности [13].

В графе «Предельный размер» значение получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допуском соответствующих переходов:

= 420,063 ,мм;

= 419,989 ,мм;

= 419,164 ,мм;

= 417,036 ,мм;

= 420,063 - 0,063 = 420,000 ,мм;

= 419,989 - 0,150 = 419,839 ,мм;

= 419,164 - 0,500 = 418,664 ,мм;

= 417,036 - 3,000 = 414,036 ,мм.

Предельные значения припусков.

Растачивание:

тонкое: = 420,000 - 419,839 = 0,161 мм = 161 ,мкм;

= 420,063 - 419,989 = 0,074 мм = 74 ,мкм;

чистовое: = 419,839 - 418,664 = 1,175 мм = 1175 ,мкм;

= 419,989 - 419,164 = 0,825 мм = 825 ,мкм;

черновое: = 418,664 - 414,036 = 4,628 мм = 4628 ,мкм;

= 419,164 - 417,036 = 2,128 мм = 2128 ,мкм.

Общие припуски и определяем, суммируя промежуточные:

= 74 + 825 + 2128 = 3027 ,мкм;

= 161 + 1175 + 4628 = 5964 ,мкм.

Общий номинальный припуск:

= + дз - дд = 3027 + 623 - 63 = 3587 ,мкм;

= - = 420,000 - 3,587 = 416,413 ,мм.

Проводим проверку правильности расчетов:

- = 3000 - 63 = 2937 ,мкм;

- = 5964 - 3027 = 2937 ,мкм.

Для наглядности и простоты определения промежуточных припусков и промежуточных размеров составляем таблицу 3.3.

Элементы припусков Rz и Т назначаем по таблицам [13] в зависимости от метода обработки поверхностей заготовки.

По полученным данным вычерчиваем схему расположения припусков и допусков на обработку размера 420 Н7 (рисунок. 3.3).

Таблица 3.3 - Припуски на обработку поверхности 420 Н7 (+0,063)

Технологические переходы обработки корпуса подшипника420Н7

Элементы припуска, мкм

Расчетный припуск 2z min, мкм

Расчетный размер dp, мм

Допуск д, мкм

Предельный

размер, мм

Предельные значения допуска,мкм

Rz

T

с

е

d min

d max

2z min

2z max

Заготовка

1500

623

417,036

3000

414,036

417,036

Растачивание черновое

100

100

25

80

2128

419,164

500

418,664

419,164

2128

5128

Растачивание чистовое

30

30

13

4

825

419,989

150

419,839

419,989

825

1325

Растачивание тонким точением

5

5

4

74

420,063

63

420,000

420,063

74

224

Рисунок 3.3 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку 420 Н7

3.1.8 Выбор оборудования

Исходными данными для выбора оборудования являются: характер технологических операций, форма и расположение обрабатываемых поверхностей; размеры обрабатываемой детали, точность обработки; количество используемых инструментов; тип производства. Выбор оборудования выполнен по методике изложенной в [11]. Выбранное оборудование с краткой технической характеристикой приведено в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Выбор оборудования

№

опер

Операция

Наименование и модель станка

Краткая техническая характеристика

2; 4

Фрезерная

Широкоуниверсальный фрезерный станок FUV401

Размер рабочего стола 400х1600 мм. Расстояние от оси вертикального шпинделя до рабочей поверхности стола min\max 170\630 мм. Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности стола max 490 мм. Т-образные пазы 5 шт. Ширина Т-образных пазов 18 мм. Расстояние между Т-образными пазами 80 мм. Поворот стола влево и вправо 45o гр. Продольный ход стола при механизированной подачи 1230 мм. Поперечный ход стола при механизированной подачи 340 мм. Вертикальный ход стола при механизированной подачи 440 мм. Фрезерная головка: Вращение вертикальной фрезерной головки 360o; Вращение универсальной фрезерной головки относительно 2-х осей 360o. Привод: Мощность двигателя вертикального шпинделя 4 кВт; Мощность двигателя горизонтального шпинделя 7,5 кВт; Мощность двигателя подачи 2,2 кВт. Габаритные размеры: Вес 3575 кг; Длина 27,55 мм; Высота 2000мм; Длина станка с выдвинутом вперед хоботом 27,75 мм; Ширина 35,90 мм.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены