Модификация дроссельного запорно-регулирующего клапана непрерывной продувки и технология изготовления детали "седло"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Конструкторская часть

1.1 Назначение изделия

1.2 Схема установки в трубопровод

1.3 Условия эксплуатации

1.4 Описание конструкции

1.4.1 Статика

1.4.2 Динамика

1.5 Расчет на прочность

1.6 Кинематический расчет

1.6.1 Кинематическая связь штока арматуры и двигателя МЭП

1.6.2 Расчет расхода рабочей среды

2. Общая часть

2.1 Назначение детали

2.2 Характеристика материала детали

2.3 Предварительное определение типа производства

3. Технологическая часть

3.1 Анализ технологичности конструкции детали

3.2 Выбор метода получения заготовки и определение размеров

3.3 Расчет себестоимости заготовок

3.4 Технологический маршрут обработки

3.5 Выбор оборудования, приспособлений и инструмента

3.6 Расчет припусков на механическую обработку

3.7 Расчет режимов резания

3.8 Расчет технической нормы времени

4. Экономическая часть

4.1 Расчет стоимости конструкторской подготовки производства

4.1.1 Расчет трудоемкости конструкторских работ

4.1.2 Расчет численности исполнителей КПП

4.1.3 Расчет стоимости КПП при конструировании арматуры

4.1.4 Расчет экономической выгоды

4.1.5 Расчет показателей эффективности проекта

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Природно-климатические условия

5.2 Наличие коммуникаций

5.3 Опасные и вредные факторы, действующие на токаря

5.4 Мероприятия по предупреждению опасностей и вредностей производства

5.4.1 Примеры и последствия проявления опасных факторов

5.5 Описание рабочего места токаря

5.6 Нормируемые характеристики

5.7 Расчет искусственного освещения

5.8 Определение уровня шума в производственных помещениях

5.9 Оценка химической обстановки при авариях с выбросом (разливом) АХОВ

Заключение

Список литературы



Введение

Машиностроение является одной из ведущих отраслей промышленности России. Оно имеет многоотраслевой динамичный характер, отражая в своей структуре изменения потребностей хозяйства страны. Машиностроению присуща глубокая специализация и широкое кооперирование производства.

Машиностроение и металлообработка - одна из старейших отраслей промышленности России. Еще в царской России она развивалась преимущественно в Центральном Петербургском и Уральском районах. Во время индустриализации машиностроительные производства переместились в восточные районы - Сибирь, Дальний Восток, а научно-технический прогресс существенно изменил отраслевую структуру, повысил роль среднего и точного машиностроения.

Тяжелое машиностроение тяготеет к металлургическим базам, поэтому в основном концентрируется на Урале (Екатеринбург, Орск), в Сибири (Красноярск, Иркутск), в Центральной России (Белгород), где производят оборудование для горной и металлургической промышленности, энергетики. Историческим центром энергетического машиностроения является Санкт-Петербург.

Транспортное машиностроение, в частности производство локомотивов, вагонов, сосредоточено в Центральной России (Коломна, Брянск, Тверь), на Северном Кавказе (Новочеркасск), Урале (Нижний Тагил). Судостроение тяготеет к морским (Санкт-Петербург, Астрахань, Мурманск, Владивосток) и речным портам (Нижний Новгород, Волгоград, Тобольск).

Для отраслей среднего машиностроения характерно широкое кооперирование и технологическая специализация. Автомобилестроение, ориентируясь в размещении на трудовые ресурсы, начинало развиваться в центре европейской части России (Москва, Брянск), впоследствии переместилась на восток и сейчас его основным районом является Поволжье. Здесь выпускают большегрузные (Набережные Челны), среднетоннажные (Нижний Новгород, Ульяновск) и легковые автомобили (Тольятти, Нижний Новгород), автобусы. Производство тракторов размещено в Поволжье (Волгоград, Чебоксары), в Центральной России (Владимир, Липецк, Санкт-Петербург), на Урале (Челябинск) и в Сибири (Рубцовск). Станкостроение исторически сложилось в Центральной России (Москва, Санкт-Петербург), а сейчас развито повсеместно, часто определяя специализацию экономического района, узла, центра.

Оценивая современное состояние отечественного энергетического машиностроения, в первую очередь следует отметить изменение статуса российских производителей на отечественном рынке по сравнению с началом 90-х годов. В то время большинство предприятий отрасли находилось в кризисном состоянии, что создало транснациональным компаниям, выпускающим энергооборудование, благоприятные условия для закрепления на рынке России. Такие мировые гиганты, как Siemens, ABB, General Electric, Westinghouse Electric, практически полностью захватили рынок энергетического оборудования, поставляя свою продукцию для строительства новых и реконструкции действующих ТЭЦ, ГЭС, АЭС. В подобных условиях российскому энергомашиностроению отводилась роль вспомогательного производства. Среди основных причин этого можно назвать отсутствие у предприятий достаточных инвестиционных ресурсов для модернизации технологического оборудования и повышения качества продукции, а также разрыв традиционных связей с партнерами.

В последние годы наблюдается перелом создавшейся ситуации в пользу отечественных предприятий: иностранные концерны все чаще признают российские компании достойными конкурентами и вступают с ними в партнерские отношения. При этом им приходится инвестировать в российское энергетическое машиностроение. Так, в рамках инвестиционной программы Ленинградский металлический завод (ЛМЗ) получил от фирмы Siemens, участвовавшей в его приватизации, 20 млн. долл., а «Электросила» - 12 млн. долл. Более того, в последнее время связка ЛМЗ - Siemens уже пытается работать не только на российском рынке, но и в Китае, странах Восточной Европы и в Финляндии.

Главную роль в оздоровлении ситуации в отрасли сыграло объединение ведущих производителей энергооборудования в единую организационную структуру - финансово-промышленную группу «Энергомашкорпорация» (ЭМК), которая сегодня полностью контролирует отечественное энергомашиностроение и борется за получение заказов не только на территории России и стран СНГ, но и на мировом рынке.

В городе Волгодонске Ростовской области функционирует множество предприятий, которые относятся к энергомашиностроительной отрасли. В их число входит завод энергетического и нестандартного оборудования «Квант». Основной состав промышленной фирмы включает в себя квалифицированных специалистов, работавших ранее на ПО «АТОММАШ», имеющих более чем двадцатилетний опыт работы на предприятиях энергетического машиностроения. Предприятие выпускает различное энергетическое и нестандартное оборудование, самостоятельно производит разработку проектно-конструкторской документации, в том числе для АЭС, металлургической, горнодобывающей, нефте- и газоперерабатывающей промышленности; в последнее время всё больше ориентируется на производство трубопроводной арматуры высоких параметров.

Конструкторское бюро располагает потенциалом собственных научных кадров и специалистов высокой квалификации по разработке трубопроводной арматуры для ТЭС и АЭС. Коллектив конструкторского бюро постоянно ведёт работы по инновационной модернизации выпускаемых клапанов, задвижек, затворов и др. изделий, а так же разработку конструкторской документации для производства нестандартной трубопроводной арматуры.

Производственная база обладает развитой инфраструктурой, необходимым оборудованием, отвечающим самым современным потребностям производства трубопроводной арматуры с условным диаметром до 2400мм и давлением до 72МПа. Производственные цеха завода «Квант» оснащены современными станками, способными в автоматическом режиме производить различные технологические операции, что позволяет максимально выгодно использовать рабочее время и предлагать потребителям трубопроводную арматуру высокого качества.

На сегодняшний день трубопроводная арматура и оборудование производства «Квант» успешно эксплуатируется на большинстве предприятий ТЭС и АЭС России, а так же Украины, Казахстана, Ирака, Литвы, Румынии, Сирии.

Завод всегда готов заключать контракты с предприятиями России, таможенного союза ближнего и дальнего зарубежья, быть надёжными партнёрами и учитывать предложения и пожелания заказчика.



1. Конструкторская часть

1.1 Назначение изделия

Клапан непрерывной продувки (КНП) дроссельный запорно-регулирующий (ДЗР) предназначен для обеспечения работы барабанных котлов. Рабочая среда представляет собой воду, содержащую соли.

Работа котла обеспечивается непрерывной продувкой, предназначенной для удаления избыточной щелочности и снижения солесодержания котловой воды.

Устройство функционирует при температуре (250°С) и высоком давлении (22 МПа).

Дросселирующая арматура работает в условиях больших перепадов давления.

Клапан имеет возможность использоваться как в качестве регулирующего устройства, так и в качестве запорного. Для запорного клапана класс герметичности «D» по ГОСТ 9544-93.

1.2 Схема установки в трубопровод

1. Клапан КНП (ДЗР).

2. Запорный вентиль

3. Трубопровод.

Условное графическое обозначение трубопроводной арматуры согласно ГОСТ 2.785-70.

В трубопроводе устанавливается после барабанного котла, между двумя запорными вентилями.

Функцией вентилей является перекрытие трубопровода до и после клапана. Герметизация вентилями осуществляется при проведении ремонта и замены клапана.

По способу присоединения к трубопроводу относится к клапанам с патрубками под приварку [7].

Патрубки клапана выполняются с разделкой под сварку.

Вентили под высокое давление изготавливаются из сталей повышенной прочности, с достаточным запасом пластичности

1.3 Условия эксплуатации

1.Механизм электрический прямоходный (МЭП)

1.Электрическое питание:

- трехфазный ток напряжением 380 (+10/-15%)В, частотой 50±1 Гц.

2.Защита оболочки от воздействия пыли и воды:

- степень защиты оболочки по ГОСТ 14254.

3.Коррозионная защита:

- для повышения коррозионной стойкости применяется хромирование деталей. Корпусы, крышки грунтуются и покрываются стойкой эмалью.

4.Взрывозащита: категория взрывоопасности IIBT4 по ГОСТ 12.1.011-78

5.Климатическое исполнение:

У - для макроклиматических районов с умеренным климатом.

Температура окружающей среды: от -45 до +55°С.

Верхнее значение относительной влажности: до 98% без конденсации влаги при температуре окружающей среды 25°С и ниже.

2.Арматура

1.Температура окружающей среды: от -45 до +55°С.

2. Максимальная температура рабочей среды: 250°С.

3.Коррозионная защита: создается благодаря подбору конструкционного материала.

4.Рабочая среда: вода, пар.

5.Условное давление: 22 МПа.

1.4 Описание конструкции

1.4.1 Статика

Составные элементы КНП

Сборка:

-корпус (1)

Детали:

+ обечайка (1.1)

+ патрубок (1.2)

+ фланец (1.3)

+ скоба (1.4)

Детали:

- седло (4)

- прокладка (5)

- прокладка (6)

- втулка (7)

- золотник (8)

- шток (9)

- штифт (10)

- крышка (11)

- втулка (12)

- грундбукса (13)

- планка (14)

Стандартные изделия:

- шпилька (15)

- шпилька (16)

- шайба (17)

- гайка (18)

- гайка (19)

- кольцо (20)

- кольцо (21)

- кольцо (22)

- МЭП (23)

Корпус является сборным элементом, получаемым сваркой.

В сборку корпуса входят обечайка (1.1), к которой привариваются 2 патрубка (1.2),фланец (1.3) и 2 скобы (1.4).

Патрубки (1.2) имеет разделку под приварку к трубопроводу.

Фланец (1.4) совместно с крышкой (11), прокладкой (6), втулкой (12), кольцами (20-22), грундбуксой (13), нажимной планкой (14) и стандартными элементами (15-19) служат для создания герметизации корпуса.

Фланец (1.4) и крышка (11) соединяются в результате воздействия осевой силы от стандартных элементов шпилька (15) и гайка (18).

Уплотнительная поверхность с сальниковыми кольцами (20-22) создается в результате воздействия осевой силы приложенной от стандартных элементов шпилька (16) и гайка (17) на планку нажимную (14), которая передает усилие грундбуксе (13), контактирующей с кольцами (20-22), лежащими на втулке (12).

Скоба(1.4) предназначена для подъема, опускания или удержания на весу изделия при монтажных или такелажных работах.

Седло (4) вследствие своей конструкции, предполагающей наличие ступени Ш195мм, устанавливается на прокладку (5) лежащую на ступени обечайки (1.1) созданной отверстием Ш200мм.

Так же седло (4) устанавливается в посадочное отверстие Ш 159мм для центрирования и ограничения радиального перемещения относительно обечайки (1.1).

Конструкция седла (4) характеризуется наличием 5 ступеней Ш110мм, которые совместно с золотником (8) создают дросселирующее устройство.

Втулка (7) устанавливается в отверстие корпуса (1) Ш200мм и на посадочное место седла (4) Ш148мм. Втулка (7) имеет 6 отверстий для прохождения рабочей среды. Так же совместно с канавками золотника (8) является дросселирующим устройством, необходимым для обеспечения разгрузки.

Золотник (8) совместно с седлом(4) является дросселирующим устройством. Дросселирование осуществляется в результате поступательного перемещения золотника (8).

Золотник (8) имеет отверстие Ш20мм, в которое вставляется штифт (10) создающий соединение со штоком (9).

Шток (9) имеет продольный паз, который позволяет соединиться с золотником (8) посредством штифта(10), а так же перемешаться на величину зазора определяемого разницей между длиной паза и диаметром штифта (10) не приводя в движение золотник (8).

Наличие резьбы М20х2 на другом конце штока (9) объясняется необходимостью соединения с муфтой посредством резьбы.

Резьбовая муфта соединяет шток (9) с рабочим органом привода (23).

Для установки на корпус и центрирования привода МЭП относительно штока (9), крышка (11) имеет 4 резьбовых отверстия М30.

Составные элементы механизма электрического прямоходного



Электропривод «1», редуктор планетарный «2» с ограничителем усилия, блок сигнализации положения БСПТ-IIBT6 «3», узел фиксатора тормозной муфты «4», ручной привод «5», приставка прямоходная «6».

Электропривод «1» предназначен для передачи вращения через редуктор «2» на гайку шарико-винтовой передачи.

Планетарный редуктор «2» необходим для понижения оборотов двигателя.

Блок сигнализации положения БСПТ-IIBT6 предусмотрен для преобразования положения выходного штока механизма в пропорциональный сигнал электрического тока.

Блок БСПТ-IIBT6 включает в себя резистор и нормирующий преобразователь (НП). Преобразователь предназначен для преобразования сигнала резистора в унифицированный токовый сигнал.

Ограничение перемещения выходного вала, блокирование и сигнализация его в крайних и промежуточных положениях осуществляется при помощи электрических ограничителей - четырех микровыключателей.

Два микровыключателя предназначены для блокировки выходного штока в конечных положениях и два для сигнализации промежуточных положений выходного штока.

Электрические ограничители имеют возможность настройки в процессе монтажа и наладки.

Подключение внешних цепей управления положением выходного штока осуществляется через вводное устройство.

Механизм оснащен ограничителем наибольшего усилия, двухстороннего действия (в положениях открыто - закрыто) для отключения электродвигателя механизма при достижении на штоке механизма усилия больше настроенного значения.

Редуктор «2» является несущим узлом, на корпусе которого установлены все остальные узлы, входящие в механизм.

Ручное управление выходного штока осуществляется через вращение маховика.

Вращение маховика осуществляется при опускании ручки фиксатора тормозной муфты «4». При поднятии ручки фиксатора, тормозная муфта разблокируется.

Приставка прямоходная «6» используется для установки механизма на корпус и фиксации МЭП относительно штока арматуры

1.4.2 Динамика

Принцип работы механизма электрического прямоходного

От электропривода «1» через планетарный редуктор «2» вращение передается валу, который соединен с гайкой шарико-винтовой передачи, в результате чего гайка получает вращение.

В гайке смонтирован винт. Винт через резьбовую муфту соединяется с рабочим органом арматуры, штоком (9)

Вал, получающий вращение от редуктора через червячную и зубчатую передачи передает вращение на вал блока сигнализации, в результате чего БС контролирует начальное и конечное положение винта.

Ручное управление перемещением выходного штока механизма осуществляется вращением маховика.

Принцип работы механизма заключается в преобразовании электрического сигнала, поступающего от регулирующего или управляющего устройства, в возвратно-поступательное перемещение выходного штока.

Принцип работы арматуры

Исходное положение 1. «закрыто»

Шток (9) находится в начальном положении, прижимаясь к золотнику (8), чем обеспечивает перекрытие (герметизацию) потока через продольное сквозное отверстие золотника (8).

Золотник (8) прижат к седлу (4) по притертой части, в результате чего создается уплотнительная поверхность, препятствующая проходу рабочей среды через ступени дросселирования.

Рабочая среда под давлением Р= 22 (МПа), заполняет полости 1, 2, 3.

Положение 2. «промежуточное»

Шток (9) поднимается вверх относительно золотника (8) на величину зазора 5 (мм). Рабочая среда попадает в продольное сквозное отверстие золотника (8).

Давление в полости 3 уменьшается на величину перепада вызванного пятью канавками дросселирования золотника (8), совместно с втулкой (7). Рабочая среда попадает в трубопровод.

Разгрузка осуществляется за счет конструкции золотника. Так как силовое воздействие от рабочей среды передается на единицу площади по всему объему занимаемому средой. В результате наличия торца цилиндрической поверхности с канавками, сила, действующая на торец первой ступени дросселирования, уравновешивается. Неразгруженной остается площадь (S=10,64 мм²⁾, воспринимающая усилие (F=21401Н) от рабочей среды.

Для перемещения золотника (8), шток (9) необходимо перемещать с силой большей F*м_тр=24630 Н (где м_тр- коэффициент трения сальникового уплотнения).

МЭП позволяет придать штоку силу (F=25000 Н), благодаря чему осуществляется перемещение золотника (8) соединенного со штоком (9) штифтом (10).

Положение 3. «открыто»

Золотник (8) поднят на величину 20мм, относительно притертой поверхности.

В результате чего рабочая среда из полости 2, проходя 6 ступеней дросселирования, претерпевая перепад давления на каждой ступени, попадая в трубопровод с необходимым параметром давления и расхода.



1.5 Расчет на прочность

Фланцевое соединение

1.Расчет прокладки:

Принимаем толщину прокладки д= 3 (мм) ГОСТ 481-80,

ширина прокладки b₀= 20 (мм) (с.216 табл. 8.7) [7]

1.1 Наружный диаметр прокладки определяется по формуле:

D_d= D+2b₀+2u (c.216).

где u- расстояние от внутренней кромки фланца до внутреннего диаметра прокладки, (мм)

D- внутренний диаметр фланца, (мм)

Для прокладок из паронита u=2д (c.219 табл. 8.9) [7].

D_d=245 (мм).

1.2 Минимальное усилие необходимое для обжатия прокладки определяется по формуле:

F_d= р*D_m*b*q₀ (с.221) [7]

где b,b₀,q₀- принимается согласно пункту 8.7.1.8 [7]

D_m=(D_d- b₀) - расчетный диаметр прокладки.

D_m=245-30 = 215 (мм)

q₀=100/?10*д (удельное давление)

где д- толщина прокладки, (мм)

q₀=100/v10*3 = 18.25 (МПа)

b₀ - ширина прокладки =20 (мм)



b=v10*b₀

b=v10*20 = 14.2 (мм)

F_d= 3.14*215*14.2*18.25= 175 (кН).

1.3 Минимальное усилие на прокладку, необходимое для сохранения плотности при рабочем давлении и давлении гидравлического испытания определяется по формуле:

F₂= р*D_m*b*q, F_2h= р*D_m*b*q_h (с. 222) [7]

где q- удельное давление на прокладку в рабочих условиях, (МПа)

q_h- удельное давление на прокладку при гидравлических испытаниях, (МПа)

q=m*x*p

где m=2.5- прокладочный коэффициент (табл. 8.8) [7]

X=1- коэффициент учета прочности прокладок в рабочих условиях

P=22 - расчетное давление, (МПа)

q=2.5*1*22 =55 (МПа)

F₂=3.14*215*14.2*55 = 527 (кН).

q_h=0.8*m*x*p_h

где p_h=30 - давление для гидравлического испытания, (МПа)

m*x=1.5 (табл. 8.12) [7]

q_h=0.8*1.5*60 = 36 (МПа)

F_2h=3.14*215*14.2*36 = 345 (кН).



1.4 Растягивающее усилие в шпильках от рабочего давления и гидравлического испытания определяется по формулам:

F_p=р/4*D_m²*p; F_h=р/4*D_m²*p_h. (с. 222) [7]

F_p=3.14/4*(215)²*22 =798.3 (кН)

F_h=3.14/4*(215)²*30 =1080 (кН).

1.5 Расчетные усилия, воспринимающиеся шпильками при уплотнении прокладочного типа.

Усилие затяга во фланцевом соединении, работающем при расчетной температуре ниже 400° С определяется по формуле:

F₀= 0.3*F_p. (с. 223) [7]

F₀=0.3*798.3, F₀=239.5 (кН)

Усилие в рабочих условиях определяется по формуле:

F_t= 1.3*F_p.

F_t=1.3*798.3, F₀=1038 (кН)

Усилие при гидравлическом испытании определяется по формуле:

F_oh= F_h.

F_oh= 1080 (кН)

1.6 Проверка условий прочности в шпильках

Напряжение растяжения в шпильках при затяге определяется по формуле:

у_0s/20=4*F₀/р*z*d _s² ? [у _s] (с. 224) [7]

где [у _s]=480 допускаемое напряжение растяжения, (МПа)

у _0s/20=4*239.5/3.14*8*(27)² = 52.3 (МПа)

у _0s/20 ? [ у _s] 52.3 ? 480 МПа.

Напряжение растяжения в шпильках при гидравлическом испытании определяется по формуле:

у _0s/t=4*F_t/р*z*d _s² ? [у _s/t]

где [у _s/t]= 480 допускаемое напряжение растяжения, (МПа)

у _0s/20=4*1038/3.14*8* (27)², у _0s/20=226.7 (МПа)

у _0s/20 ? [ у _s/t]

226.7 ? 480 (МПа)

Напряжение в шпильках при рабочих условиях определяется по формуле:

у _0sh =4*F_0h/р*z*d _s² ? [у _s] _h

где [у _s]_h= 480 допускаемое напряжение растяжения, (МПа)

у _0s/20=4*1080/3.14*8* (27)²= 235.9 (МПа)

у _0s/20 ? [у _s]_h

235.9 ? 480 (МПа)

Расчет обечайки

1.Номинальная толщина обечайки должна быть не менее определенной по формуле:

S_R= (P*D_a)/2*Ш*[у]-P (с. 40) [7]

где D_a= 200 - внутренний диаметр обечайки, (мм)

Ш - коэффициент прочности обечайки, ослабленной одиночным отверстием

[у]=147 - допускаемое напряжение при T=20°C, (МПа)

P=22 - условное давление, (МПа)

Ш = 2/z+1.75; z=d /vD_m*(s) (с. 98) [7]

где d-диаметр отверстия в обечайке, (мм)

D_m= D_a+ S_R/2 - средний диаметр обечайки, (мм)

S_R=42*200/ (2*147)-42 = 33 (мм)

D_m=200+ (33) = 233 (мм)

z=80/v233*33 = 0.912

Ш =2/0.912+1.75 =0.75

S_R=42*200/ (2*0.75*147)-42 =39 (мм)

Внешний диаметр обечайки определим по формуле:

D=D_a+2*S

D=200+2*33 =266 (мм)

Согласно ГОСТ 2590-88 принимаем D=280 (мм)

Следовательно, толщина стенки

S=(D-D_a)/2= 40 (мм)

Расчет патрубка

1.Номинальная толщина обечайки должна быть не менее определенной по формуле:



S_R= (P*D_a)/2*Ш*[у]-P (с. 40) [7]

где [у]=147 - допускаемое напряжение при T=20°C, (МПа)

D_a=80 - внутренний диаметр патрубка, (мм)

S_R=42*80/(2*147)-42 =14 (мм).

D_m=80+ (14) =94 (мм)

Ш = 2/z+1.75; z=d /vD_m*(s)

z=80/v94*14 =2.2

Ш =2/2.2+1.75= 0.5

S=42*80/ (2*0.5*147)-42 = 32 (мм)

внешний диаметр обечайки определяется по формуле:

D=D_a+2*S

D=80+2*32 = 144(мм)

Согласно ГОСТ 2590-88 принимаем D=150 (мм)

Следовательно, толщина стенки S=(D-D_a)/2= 35 (мм)

Расчет крышки

1.Допускаемая толщина крышки определяется по формуле:

S_доп=0.55D_б. vP/у_доп.

где P=22 - условное давление, (МПа)

у_доп.=170 - допускаемое напряжение на изгиб при Т=30°С, (МПа)

D_б=325 диаметр окружности расположения шпилек, (мм)

S_доп=0.55*325*v42/170= 60 (мм)

Расчет резьбы

При расчете резьбы на прочность принимают следующее допущение: все витки резьбы нагружаются равномерно (хотя теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что для гайки с шестью витками первый виток резьбы воспринимает 52% всей осевой нагрузки, второй - 25%, третий - 12%, шестой - только 2%).

1.Проектировочный расчет резьбы по напряжению среза производится по формуле:

ф_ср = F/р*d₁*K* H

где H - высота гайки, (мм)

F =29.93 - осевое усилие действующее на шпильку, (кН)

d₁=23,75- внутренний диаметр резьбы, (мм)

K=0,8- коэффициент учитывающий тип резьбы (метрическая)

[ф]_ср= 70 -допустимое напряжение среза, (МПа)

2.Осевая сила приходящаяся на шпильку определяется по формуле:

F=F₀/z

где z=8- количество шпилек в фланцевом соединении

F₀=239.5 - растягивающее усилие действующее на шпильки, (кН)

ф_ср. = 29.3 /3,14*23,75*0,8*22 = 22,3 (МПа)

ф_ср ? [ф]_ср

22.3 ? 75 (МПа)

1.6 Кинематический расчет

Подбор механизма электрического прямоходного

1.Необходимое усилие на штоке привода

Для осуществления работы устройства на штоке привода должна быть развита сила превосходящая усилие, действующее на неразгруженную часть золотника со стороны рабочей среды.

Неразгруженной частью золотника является кольцо с внутренним диаметром 110 (мм) и внешним диаметром 116 (мм).

1.1 Площадь неразгруженного участка определим по формуле:

S=р*((D/2)²- (d/2)²)

где D=116 - внешний диаметр неразгруженной области золотника, (мм)

d=110 - внутренний диаметр, (мм)

S=3.14*(58²- 55²); S=1064, 46 мм²

1.2 Усилие созданное рабочим давлением определим по формуле:

F=P*S

где P=22 -рабочее давление клапана, (МПа)

S- площадь неразгруженного участка, (м²)

F= (22*10⁶)*0.00106446; F= 21418.12 Н

C учетом того что при герметизации корпуса было использовано сальниковое уплотнение требующее увеличения силы на штоке в зависимости от коэффициента трения м_тр=0.15, получим: F= 24630 Н

где F- сила, которую необходимо развить штоку для поднятия золотника.

Для обеспечения подъема золотника выбираем механизм развивающий усилие на штоке F= 25000 Н. МЭП 25000/100-50-IIBT4-02 (механизм электрический прямоходный).

Следовательно, подъем золотника будет обеспечиваться.



1.6.1 Кинематическая связь штока арматуры и двигателя МЭП

1.Исходные данные:

H= 40 - рабочий ход штока, (мм)

T_р.х=1.6 - время рабочего хода, (мин)

P= 5 - шаг винта ШВП (шарико-винтовой передачи), (мм)

i= 150 передаточное отношение планетарного редуктора

N_дв= 750 количество оборотов двигателя в минуту (об/мин)

2. Количество оборотов совершаемых гайкой ШВП за время рабочего хода штока определим по формуле:

N_об.р.х=H/P

N_об.р.х=40/5=8 (об)

3.Угловую скорость гайки определим по формуле:

щ= N_об.р.х/ T_р.х

щ= 8/1.6=5 (об/мин)

4.Зависимость перемещения штока на 1 (мм) от оборотов двигателя

При перемещении штока на 1 (мм) гайка совершит 0.2 оборота, учитывая передаточное отношение редуктора i= 150, двигатель совершит 30 оборотов за 2,4 (сек)

1.6.2 Расчет расхода рабочей среды

1.Расчет расхода рабочей среды в 5-ти положениях штока.

Начальное положение: «шток прижат к седлу по уплотнительной поверхности»

Золотник приводится в движение при перемещении штока свыше 3 (мм)

На каждой ступени дросселирования изменение площадей проходных сечений при перемещении штока одинаково, следовательно, рассмотрим сечение около уплотнительной поверхности, чтобы найти необходимые данные.

1.1 Площадь проходного сечения при поднятии золотника на 4 мм относительно уплотнительной поверхности определим по формуле:

S=р*((D/2)²- (d/2)²)

где D=110 - диаметр рассматриваемого сечения седла, (мм)

d=107.037 - диаметр золотника в рассматриваемом сечении, (мм)

S=3.14*(55²- 53,52²); S=448 мм² (4.48*10^-4 м²)

- при поднятии золотника на 8 мм.

где D=110 (мм)

d=104.074 (мм)

S=3.14*(55²- 52,04²); S=995 мм² (9,95*10^-4 м²)

- при поднятии золотника на 12 мм.

где D=110 (мм)

d=101,11 (мм)

S=3.14*(55- 50,55²); S=1473 мм² (14,73*10^-4 м²)

- при поднятии золотника на 16 мм.

где D=110 (мм)

d=98,15 (мм)

S=3.14*(55²- 49,075²); S=1936 мм² (19,36*10^-4 м²

- при поднятии золотника на 20 мм.

где D=110 (мм)

d=95,19 (мм)

S=3.14*(55²- 47,6²); S=2385 мм² (23,85*10^-4 м²)

1.2 Скорость рабочей среды при прохождении площади проходного сечения определим по формуле:

V=K_v / f_c*60

где K_v=3.2 - максимальная пропускная способность, (м³/ч)

f_c- проходное сечение седла, (м²)

- проходное сечение 4.48 (см²⁾

V=3.2/0.000448*60= 119 (м/с)

- проходное сечение 9,95 (см²)

V=3.2/0.000995*60= 53 (м/с)

- проходное сечение 14,73(см²)

V=3.2/0.001473*60= 36,2 (м/с)

г) проходное сечение 19,36 (см²)

V=3.2/0.001936*60= 27,5 (м/с)

д) проходное сечение 23,85 (см²)

V=3.2/0.002385*60= 22,36 (м/с)

1.3 Перепады давления в сечениях определим по формуле:

?Р=о* (V²)/(2*g)*г/10

где ?Р- перепад давление, (МПа)

о=(5.04*F_у / K_v)²- коэффициент сопротивления

где F_y - площадь проходного сечения, (м²)

g=10 - ускорение свободного падения, (м/с²)

г=1000 - удельный вес, (кг/м³)

- проходное сечение 4.48 (см²)

о=((5.04*4.48)/3.2)², о= 49

?Р=49*(119²)/(2*10)*1/10, ?Р= 3,4 (МПа)

-проходное сечение 9,95 (см²)

о=((5.04*9,95)/3.2)2, о= 245

?Р=245*(53²)/(2*10)*1/10, ?Р= 3,4 (МПа)

- проходное сечение 14,73 (см²)

о=((5.04*17,73)/3.2)2, о= 538

?Р=538*(36,2²)/(2*10)*1/10, ?Р= 3,4 (МПа)

- проходное сечение 19,36 (см²)

о=((5.04*19,36)/3.2)2, о= 929

?Р=939*(27,5²)/(2*10)*1/10, ?Р= 3,5 МПа

- проходное сечение 23,85 9 (см²)

о=((5.04*23,85)/3.2)2, о= 1411

?Р=1411*(22,36²)/(2*10)*1/10, ?Р= 3,5 (МПа)

1.4 Расход воды в сечениях определим по формуле:

G_б=5, 04*м_тр*f_c*v?P*с

где G_б - расход воды в рассматриваемом сечении, (м³/ч)

м_тр=1 коэффициент трения,

с=0.8 плотность рабочей среды при Т=250°С

- проходное сечение 4.48 (см²)

G_б=5, 04*1*0.000448*v3,4*10⁶*0.8

G_б=3, 06 м³/ч.

- проходное сечение 9,95 (см²)

G_б=5, 04*1*0.000995*v3,4*10⁶*0.8

G_б=8,2 м³/ч.

- проходное сечение 14,73 (см²)

G_б=5, 04*1*0.001473*v3,4*10⁶*0.8

G_б=12,42 м³/ч.

- проходное сечение 19,36 (см²)

G_б=5, 04*1*0.001936*v3,5*10⁶*0.8

G_б=16,32 м³/ч.

- проходное сечение 23,85 (см²)

G_б=5, 04*1*0.002385*v3,5*10⁶*0.8

G_б=20,11 м³/ч.

1.5 Данные зависимости площади проходных сечений, перепадов давления, расхода рабочей среды от хода штока МЭП:

1.6. График зависимости расхода рабочей среды от хода штока



2. Общая часть

Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет цель - установить наиболее рациональный и экономичный способ обработки. При этом обработка заготовок на металлорежущих станках должна обеспечить выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, правильности контуров и форм и т.д. Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен при его осуществлении обеспечить выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины.

При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать следующие основные направления в развитии технологии машиностроения:

1) Возможно большее сокращение обработки металлов резанием за счет изготовления заготовок, по форме и размерам приближающихся к готовой детали. Такие заготовки повышают технико-экономическую эффективность, уменьшается расход металла вследствие уменьшения припусков, снижается трудоемкость механической обработки и потребность в металлорежущем оборудовании и инструменте, уменьшается себестоимость изготовления деталей.

Более точные отливки получают путем литья в постоянные формы и специальными методами литья.

Значительное уменьшение припусков и объема механической обработки достигается при изготовлении заготовок путем штамповки, методами порошковой металлургии.

2) Применение при механической обработке автоматизированного оборудования, агрегатных станков, алмазного инструмента, быстродействующих приспособлений с гидравлическими и пневматическими зажимными устройствами, оптимальных режимов резания, возможно большее сокращение вспомогательного времени путем использования автоматических загрузочных устройств.

Концентрацию значительного количества операций на одном станке для одновременной обработки нескольких поверхностей большим количеством инструментов.

Все более широкое применение поточного метода не только в массовом производстве, но и в крупносерийном и серийном.

Автоматизацию технологического процесса сборки машин.

Повышение качества механической обработки и сборки машин.

2.1 Назначение детали

Заданную в дипломном проекте деталь «седло» по форме и технологическим признакам по классификации Соколовского А.П. относится к классу «втулки».

«Седло» предназначено для создания проходных сечений, необходимых для прохода рабочей среды, совместно с деталью «золотник».

Подбор проходных сечений обеспечивает регулирование давления и расхода рабочей среды.

Притертая поверхность «седла» используется в качестве уплотнительной, совместно с «золотником».

Ш 159d11 и Ш195-0,3 предназначены для установки «седла» в корпус клапана непрерывной продувки.

2.2 Характеристика материала детали

Сталь 12Х18Н10Т

Марка:	12Х18Н10Т
Заменитель:	08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9АН4, 08Х22Н6Т, 08Х17Т, 15Х25Т, 12Х18Н9Т
Классификация:	Сталь коррозионно-стойкая обыкновенная
Применение:	Детали, работающие до 600 °С. Сварные аппараты и сосуды, работающие в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и другие детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600 °С, а при наличии агрессивных сред до +350 °С.

Химический состав в % материала 12Х18Н10Т

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	Ti
до 0.12	до 0.8	до 2	9-11	до 0.02	До 0.035	17-19	до 0.3	До 0.8 остальное Fe

Механические свойства при Т=20^o С материала 12Х18Н10Т

Сортамент	Размер	Напр.	Sв	ST	d5	Y	KCU	Термообработка
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Поковки	до 1000		510	196	35	40		Закалка 1050-1100oC, вода.

Физические свойства материала 12Х18Н10Т

T	E *10-5	A*106	I	с	C	R* 109
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	1.98		15	7900		725
100	1.94	16.6	16		462	792
200	1.89	17.0	18		496	861
300	1.81	17.2	19		517	920
400	1.74	17.5	21		538	976
500	1.66	17.9	23		550	1028
600	1.57	18.2	25		563	1075
700	1.47	18.6	27		575	1115
800		18.9	26		596
900		19.3

Технологические свойства материала 12Х18Н10Т

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.

Обозначения:

Механические свойства:

S_в- Предел кратковременной прочности, [МПа]

S_T- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d₅- Относительное удлинение при разрыве, [% ]

Y- Относительное сужение, [% ]

KCU - Ударная вязкость, [ кДж / м²]

HB - Твердость по Бринеллю

Физические свойства:

T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E - Модуль упругости первого рода, [МПа]

A - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон T-20^o), [1/Град]

I - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]

с - Плотность материала, [кг/м³]

C- Удельная теплоемкость материала (диапазон T-20^o), [Дж/(кг·град)]

R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость:

- без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

- ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

- трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

2.3 Предварительное определение типа производства

Тип производства предварительно можно определить исходя из массы детали и объема ее выпуска.

m=13.5 - масса детали, (кг)

N=1000 - годовой объем выпуска, (шт.)

По таблице 1 [1] определяем, что производство - среднесерийное.

Характеристика серийного производства.

В серийном производстве изготовляют партии деталей и серии изделий, регулярно повторяющиеся через определенные промежутки времени. Серийное производство многономенклатурное; его характерные признаки:

1. выполнение на большинстве рабочих мест по несколько периодически повторяющихся операций.

2. Ограниченная номенклатура типоразмеров выпускаемых изделий.

3. Ограниченное число операций закрепленных за группой станков и рабочими местами, повторяющихся через определенное время.

4. Использование универсального оборудования специальной оснастки.



3. Технологическая часть

3.1 Анализ технологичности конструкции детали

В процессе дипломного проектирования, так же как и в производственных условиях, любая конструкция (машина, узел, деталь) должна быть самым тщательным образом проанализирована.

Цель такого анализа - выявление недостатков конструкции, ошибок, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Технологический контроль чертежа заключается в проверке данных правильности постановки размеров и допусков на размеры и отклонения.

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о ней, т.е. все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие ее конфигурацию и возможные способы получения заготовки.

На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм, а так же взаимного положения поверхностей.

Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали, термической обработке, применяемых защитных и декоративных покрытиях, массе детали и др.

Чертеж выполнен в соответствии с нормами и правилами ЕСКД.

3.2 Выбор метода получения заготовки и определение размеров

Сравнение заготовки из круглого проката (ГОСТ 2590-88) и штамповки на ГКМ (Горизонтально ковочной машине) (ГОСТ 7505-89)

Назначение допусков, допускаемых отклонений и припусков на заготовку из круглого проката.

1.Исходные данные по детали.

1.1 Материал - сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 2590-88).

1.2 Масса детали -13.5, (кг)

2.Исходные данные для выбора заготовки

2.1 Тип производства- среднесерийный.

2.2 По конфигурации детали предпочтительно использование в качестве заготовки круглого горячекатаного проката по ГОСТ 2590-88.

3. Расчет величины наружного диаметра заготовки.

3.1 Наружный диаметр заготовки определяется по размеру детали Ш195_-0,3.

Предельные отклонения, (мм):

- верхнее отклонение 0 (мм)

- нижнее - 0,3 (мм)

- величина допуска 0,3 (мм)

3.2 Исходя из таблиц экономической точности обработки на металлорежущих станках [2,4], маршрут обработки поверхности включает: обтачивание предварительное. Достигаемая точность по переходам: предварительная обточка -11. Соответственно величина допусков, мм: IT11.

3.3 Расчетный припуск на механическую обработку поверхности определяется из условия применения метода пробных проходов, когда в величине максимального припуска суммируются минимальные припуски на выполняемые при обработке переходы и допуски на переходы, кроме последнего, и заготовку.

Базирование заготовки при обработке- по внешней поверхности.

Расчет припусков производится по методике, изложенной в [2,4].

Суммарное отклонение R_z и T, характеризующее качество поверхности заготовки из проката:

Заготовка- R_z =300 (мкм), T=400 (мкм)

Черновая обработка- R_z =50 (мкм), T=50 (мкм), (см. табл. 4.3) [2]

Суммарное пространственное отклонение для заготовки данного типа определяется по формуле:

с_к= Д_к •l

где Д_к - удельная кривизна заготовок на 1 мм длины, (см. табл. 4.4) [2]

с_к=0.3*302мм=90,6 (мм)

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:

2Z_min=2(R_zi-1+T_i-1+с_i-1)

Минимальный припуск:

заготовка

2z_min1=2(300+400+90.6)=2*791 (мкм)

Предварительное обтачивание

2z_min2=2(50+50+5,4)=2*105,4 (мкм)

Определяем расчетный размер, путем прибавления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода.

d_р2=195, 2 (мм)

d_р1=196, 72 (мм)

Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру.

d_max2=195.2+0.3=195.5 (мм)

d_max1=196,72+3,4=200,12 (мм)

Предельные размеры припусков z^пp_max определяется как разность наибольших предельных размеров и z^пp_min- как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

2z^пp_min=196,72-195,2=1,52 (мм)

2z^пp_max=200,12-195,5=4,62 (мм)

Проверка правильности выполненных расчетов (стр. 87) [2]:

2z^пp_max-2z^пp_min=д₂- д₁.

4,62-1,52=3400-300

3,1=3,1

Z_0ном= Z_0min+Н_з- Н_д.

Z_0ном=1520+2500-300=3720 (мкм)

d_{з ном}=195-3.7=191.28 (мм)

Таблица 1. - Определение припусков

Маршрут обработки поверхности (мм)	Элементы припуска	Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Допуск д, мкм	Расчетный размер dp, мм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
	Rz	Т	с
							dmin	dmax	2Zпрmin	2Zпрmax
Заготовка	300	400	90,6	2•791	3400	196,72	196,72	200,12	-	-
Черновое точение	50	50	5,4	2•105,4	300	195,2	195,2	195,5	1520	4620
			1520	4620

3.4 Величина допуска на круглый прокат по наружному диаметру 200 (мм), близкому по величине к наружному диаметру детали, составляет 3,4 (мм) (ГОСТ 2590-88), распределение поля допуска симметричное, т.е. ±1,7 (мм).

Минимальный припуск на диаметр, (мм):

1.При предварительной обточке - 1,52 (мм)

Таким образом, расчетный максимальный припуск на обработку составит:

1,52+3,4 = 4,92 (мм)

3.5 Расчетный наружный диаметр прокатной заготовки с учетом симметричного расположения поля допуска составит:

195+4,92- 1,7=198,22 (мм)

Ближайший по величине наружный размер круглого проката, превышающий расчетный диаметр - 200 (мм)

4. Расчет длины заготовки.

4.1 Длина заготовки принимается из расчета резки круглого проката ленточной пилой с точностью резки 1,5-5,0 (мм)

Припуск на сторону определяется из условия подрезки торца в один проход с одной стороны заготовки по условию « как чисто», с другой в размер

302_-1 (мм) по методу пробных проходов.

4.2 По условию « как чисто» снимается припуск толщиной, перекрывающей погрешность расположения торца относительно оси наружной поверхности.

Значение погрешности на одну сторону не превышает половины величины допуска на резку, т.е. 0,75-2,5 мм (см. таблицу 1.3) [3], принимаем величину равную 2 (мм). Минимальный припуск на подрезку составит 0,4 (мм) по методике [2,4]. Величина максимального припуска 2,0+0,4= 2,4 (мм)

4.3 Номинальный размер длины заготовки с учетом симметричного расположения поля допуска составит: 302+2,4+2,4-4,0/2 = 304,8 (мм)

Принимаем 306 (мм)

Назначение допусков, допускаемых отклонений и припусков на стальную штампованную заготовку.

Деталь - втулка. Штамповочное оборудование - горизонтально-ковочная машина.

1. Исходные данные по детали:

1.1 Материал - сталь 12Х18Н10Т (по ГОСТ 2590-88).

1.2 Масса детали - 13,5 (кг)

2. Исходные данные расчета:

2.1 Масса поковки (расчетная) G_п= 24,3 (кг), определяется с учетом массы детали и величины расчетного коэффициента Кр = 1,6 (см. таблицу 2.6)

2.2 Класс точности - Т4 (см. таблицу 2.5) [3]

2.3 Группа стали - М3 (см. п. 2.3) [3] при средней массовой доле углерода в стали 0,12%, суммарной массовой доле легирующих элементов - 28-30%.

2.4 Степень сложности поковки - С2 (определяется в соответствии с п. 2.3) [3]

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), (мм):

диаметр (195 х1,05)=204,75 (мм)

высота (202 х1,05)=212,1 (мм)

(1,05 - коэффициент, (см. п. 2.3) [3]

Масса описывающей фигуры (расчетная) G_ф = 55,17 (кг)

Соотношение G_п/ G_ф = 24,3/55,17 = 0,44, что соответствует степени сложности поковки С1.

2.5 Конфигурация поверхности разъема штампа - П (плоская).

2.6 Исходный индекс - 12 (см. таблицу 2.7 [3]).

3. Припуски и кузнечные напуски:

3.1 Основные припуски на размеры (см. таблицу 2.8) [3], (мм):

2,0 - диаметр 195 (мм) и шероховатость поверхности 6,3 (мкм)

1,8 - диаметр отв. 100 (мм) и шероховатость поверхности 6,3 (мкм)

2,0 - высота 302 (мм) и шероховатость поверхности 6,3 (мкм)

3.2 Дополнительные припуски, учитывающие:

Отклонение от плоскостности - 0,5 (мм) (см. таблицу 2.10 [3])

Смещение по поверхности разъема штампа - 0,5 (мм)

(см. таблицу 2.9) [3]

4. Размеры поковки и ее допускаемые отклонения:

4.1 Размеры поковки, (мм):

диаметр 195 + (2 + 0,5) * 2 = 200 (мм), принимается 200 (мм)

диаметр отв. 110- (1,8 + 0,5) * 2 = 105,4 (мм), принимается 105 (мм)

высота 302 + (2+0,5) х 2 = 206 (мм), принимается 206 (мм)

4.2 Радиус закругления наружных углов (см. таблицу 2.12) [3] на глубину полости ручья штампа, (мм):

до 50 (мм) - не менее 3, принимается 5

св. 50 (мм) - не менее 3, принимается 4.

4.3 Допускаемые отклонения размеров (см. таблицу 2.13) [3], (мм):

диаметр 200^+1.8_-1 (мм);

диаметр отв. 106.2^+1.6_-0.9 (мм)

высота 306^+1.8_-1 (мм)

3.3 Расчет себестоимости заготовок

Себестоимость заготовки из проката определяется по формуле:

C_заг = (М_заг* С_i)/1000- (М_заг- М_дет)*С_отх /1000,

где М_заг- масса заготовки, (кг)

С_i- стоимость (кг) проката, (руб.)

М_дет - масса детали, (кг)

С_отх- заготовительная цена на стружку материала, (руб.)

М_заг=50,88 (кг)

С_i=175 (руб./кг) согласно цене (ООО «Астраком» г. Ростов-на-Дону 01.05.2012).

М_дет=13,5 (кг)

С_отх= 34 (руб./кг)

C_заг = (50.88* 175 000) / 1000 (50.88- 13.5)*34 000 / 1000.

C_заг =7633 (руб.)

Себестоимость заготовки штамповки определяется по формуле:



С_заг= (С_i/1000•М_заг*k_т*k_с*k_в*k_м*k_п) - (М_заг - М_дет)•С_отх/1000

где М_заг- масса заготовки, (кг)

С_i- стоимость (кг) проката, (руб.)

М_дет - масса детали, (кг)

С_отх- заготовительная цена на стружку материала, (руб.)

М_заг=39.78 (кг); Сi=175 (руб./кг) согласно цене (ООО «Астраком» г. Ростов-на-Дону 01.06.2012).

М_дет=13,5 (кг); С_отх= 34 (руб./кг)

Значения коэффициентов выбираем по следующим данным:

- в зависимости от точности поковки: k_т=1,0 - для заготовок нормальной точности;

- в зависимости от материала: k_м=1,0 - для заготовки из 12Х18Н10Т;

- в зависимости от группы сложности штамповки: k_с=0,9 - для заготовки 2-ой группы сложности;

- в зависимости от массы заготовки: k_в=0,8;

- в зависимости от объема производства: k_п=1.

С_заг= (175 000/1000*39.78*1*1.79*0.9*0.8*1) - (39.78 -13.5)*34 000/1000= 4620 (руб.)

Экономический эффект для сопоставления двух способов получения заготовки может быть рассчитан по формуле:

Э_заг=(S_заг1- S_заг2)•N

где S_заг1- стоимость заготовки из проката, (руб.)

S_заг2- стоимость заготовки штамповки; N- годовая программа выпуска.

Э_заг= (7633 -4620)*1000=3 013 000 (руб.)



3.4 Технологический маршрут обработки

1.Подрезать торец «как чисто», выдерживая размер 304±1 мм.

2.Точить Ш160 мм предварительно, выдерживая размер 255 ^+0,3 мм.

3. Точить Ш159 _-0,2 мм окончательно, выдерживая размер 255 ^+0,3 мм.

4.Точить Ш150 мм предварительно, выдерживая размер 8 ±0,3 мм.

5.Точить Ш148d9 мм окончательно, выдерживая размер 8 ±0,3 мм.

6.Расточить Ш107 мм предварительно, выдерживая размер 148 мм.

7. Расточить Ш110H9 мм окончательно, выдерживая размер 148 мм.

8.Расточить Ш134 мм предварительно, согласно чертежа.

9.Расточить Ш138^+0,2 мм окончательно, согласно чертежа.

10.Расточить Ш107 мм предварительно, выдерживая размер 148 мм.

11. Расточить Ш110H9 мм окончательно, выдерживая размер 148 мм.

12.Расточить Ш134 мм предварительно, согласно чертежа.

13.Расточить Ш138^+0,2 мм окончательно, согласно чертежа.

14.Подрезать торец «как чисто», выдерживая размер 302_-1 мм.

15.Точить Ш196 мм предварительно, выдерживая размер 48 мм.

16.Точить Ш195_-0,3 мм окончательно, выдерживая размер 48 мм.

17.Точить Ш163 мм предварительно, выдерживая размер 29±0,3 мм.

18.Точить Ш159d11 мм окончательно, выдерживая размер 29±0,3 мм.

19.Точить фаску, выдерживая размер 1х45°.

3.5 Выбор оборудования, приспособлений и инструмента

Операция 005. Токарно-винторезная

Станок: Токарно-винторезный 16К20ПФ1.

Приспособления: патрон трехкулачковый

Режущий инструмент:

- резец токарный проходной упорный изогнутый ГОСТ 18879-73, правый

материал: Т15К6;

- резец токарный расточной для растачивания сквозных отверстий ГОСТ18883-73