Разработка подъемника стеновых панелей ПСК в вертикальное положение

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ВВЕДЕНИЕ

На заводе СКДМ идет производство различных панелей ПСК, таких как: глухая панель, панель с оконным проемом, с дверным проемом, с оконным и дверным проемами, для их дальнейшего использования в строительстве быстровозводимых домов. Такой способ постройки дома более экономичен, прост и очень быстр. Панели имеют разные габаритные размеры, в основном это панели длинной 6м шириной 2,73 м и толщиной 0,22 м и соответственно разную массу от 500 до 1500 кг.

Конструкция каркаса стеновых панелей состоит из оцинкованных тонкостенных профилей, толщиной 1,5 мм, соединенных между собой самонарезающими винтами. Для обеспечения жесткости каркаса панели применяются диагональные связи, выполненные из оцинкованной полосы толщиной 1,5 - 2 мм, закрепляемые к каркасу также при помощи самонарезающих винтов. В углах панели расположены сварные фитинги, служащие для транспортирования и монтажа. Внутри панели расположена изоляция - минераловатный утеплитель толщиной 150; 175; 200 мм в зависимости от района строительства. Наружная и внутренняя обшивка - плита ЦПС (цементно-стружечная плита) толщиной 12 мм.

Для производства панелей ПСК создана линия, в которую входит подъемник для поворота панели в вертикальное положение.

Задачей данного дипломного проекта является - разработка данного подъемника. Целесообразней всего разработать конструкцию подъемника с объемным гидроприводом, так как объемный гидропривод сегодня широко применяется в машиностроении и стал неотъемлемой составной частью современных мобильных машин и промышленного оборудования.

Использование гидропривода в строительных и дорожных машинах способствует значительному повышению уровня механизации в этих отраслях. Гидравлические устройства устанавливаются в системах управления на экскаваторах, бульдозерах, подъемниках, погрузчиках, кранах, а также в качестве силовых передач на движитель этих машин.

В результате внедрения современных технологических процессов и совершенствования гидравлического оборудования и машин с объемным гидроприводом за последние два десятилетия значительно улучшилось качество их изготовления, повысились продолжительность безотказной работы и технический ресурс.

Перспективным является использование гидравлических и пневматических передач в сочетании с электрическими для автоматизации технологических процессов во многих отраслях народного хозяйства с целью повышения производительности и улучшения условий труда.

К основным преимуществам гидропривода относится:

- простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок

- возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки

- простота управления и автоматизации

- широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена

- большая передаваемая мощность на единицу массы привода при малых размерах и весе передаточного механизма

- надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

Гидропривод обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей в широком диапазоне, получение больших сил и мощностей при малых размерах и весе передаточного механизма, возможность осуществления различных видов движения, возможность частых и быстрых переключений при возвратно-поступательных, вращательных прямых и реверсивных движениях.

Преимущества гидропривода перед обычными механическими передачами становятся столь существенными, что во многих случаях предпочтение отдается именно ему, и в данном случае разрабатывается именно гидропривод для подъемника стеновых панелей ПСК.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ И ПРИВОДОВ ПОДЪЕМНИКОВ

В линию по производству панелей ПСК входят следующие элементы:

Стенд для сборки боковины панели ПСК;

Стенд для сборки каркаса панели ПСК;

Стенд с цепным транспортером, на котором осуществляют обшивку панели ПСК с одной стороны;

Кантователь для переворота панели;

Стенд для укладки минеральной ваты;

Стенд с цепным транспортером, на котором осуществляют обшивку панели ПСК с другой стороны;

Подъемник для поворота панели в вертикальное положение.

Подъемники - это устройства перемещения грузов. Служат для легкого и удобного перемещения и складирования грузов. У подъемников, как правило, регулируемая рабочая ширина для захвата грузов разных размеров.

Подъемник - производственный механизм, производящий перекладку или передачу различных объектов с одного поста или обрабатывающего устройства на другое, с обязательным изменением пространственной ориентации объекта. Изменение ориентации объекта подъемником, как правило, предусматривается с угловым шагом 90°. Подъемники применяются в кузнечно-штамповочных, литейных и других цехах, в складах на погрузочно-разгрузочных работах, при упаковке различных продуктов и так далее.

Устройство подъемника: большинство конструкций подъемников, применяемых в технике, построено на основе мальтийских механизмов, или других рычажных, зубчато-рычажных или кулачковых механизмов, обеспечивающих прерывистое движение выходного звена.

Существует три вида подъемников. Два подъемника с механическим приводом, но по принципу действия различающихся друг от друга. Третий с гидравлическим приводом.

Рассмотрим первый вид подъемника. Его основным органом поворачивания является цепь, на которой панель поднимается на определенную высоту и происходит поворот. Данный механизм очень прост, но главным недостатком является то, что может произойти обрыв цепи, что несет за собой негативные последствия.

Во втором виде подъемника основным органом переворачивания является редуктор, который вращает электродвигатель. В данном виде подъемника основным плюсом является свободный доступ к панели. Недостаток - электродвигатель не создает достаточного момента, а редуктор имеет высокую стоимость и сложен в изготовлении.

В третьем виде подъемника основным органом поворота являются несколько гидроцилиндров. Этот вид подъемника можно назвать безопасным со всех точек зрения:

1 невозможность уронить панель при повороте;

2 свободный доступ к панели;

3 высокий момент, создаваемый гидроприводом, то есть и выше грузоподъемность;

4 простота конструкции.

В данном дипломном проекте разрабатывается гидропривод для третьего вида подъемника панелей ПСК. Для этого необходимо составить принципиальную гидравлическую схему, произвести необходимые гидравлические расчеты, затем разработать конструкцию гидроблока управления и общий вид гидропривода.

Применение в данном подъемнике гидравлического привода обусловлено его преимуществами:

- простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок;

- возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки;

- простота управления и автоматизации;

- широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена;

- большая передаваемая мощность на единицу массы привода при малых размерах и весе передаточного механизма;

- надежная смазка трущихся поверхностей при применении минеральных масел в качестве рабочих жидкостей.

Легкость и удобство управления рабочими органами, которые характеризуются небольшими усилиями на рукоятках управления, создают комфортные условия труда машиниста. Применение направляющих распределителей с пропорциональным электрогидравлическим управлением исполнительных механизмов и регулирующих гидроаппаратов, управляющих движением и расходом с пропорциональными электромагнитами, позволяет автоматизировать технологические процессы, выполняемые машинами. При установке микропроцессоров и подключении их к компонентам с пропорциональными электромагнитами можно автоматизировать цикл или весь технологический процесс, выполняемый машиной. Перед переходом на автоматический режим оператор нажимает кнопку «памяти» и выполняет необходимую технологическую операцию вручную. Затем включают кнопку «автоматический режим», и процессор по заданному алгоритму будет повторять этот режим. Машина в таких случаях работает с максимальной производительностью, а роль оператора ограничивается наблюдением.

Независимое расположение сборочных единиц гидропривода позволяет оптимально разместить их в машине. Надежно предохраняют от перегрузок приводного двигателя, гидросистемы, металлоконструкций и рабочих органов клапаны предохранительные, переливные, разгрузочные, разности давлений, тормозные и другие, а так же блоки клапанов. Пожалуй, это наиболее важное свойство объемного гидропривода. Компоненты гидропривода компактны, у них небольшая масса благодаря отсутствию в машине с гидроприводом таких традиционно применяемых деталей и механических узлов, как шестеренные и цепные редукторы, муфты, тормоза, барабаны лебедок, полиспастные блоки, канаты и другие быстро изнашивающиеся детали, требующие регулярного техобслуживания. У объемного гидропривода есть и недостатки, например его работоспособность и безотказность зависят от температуры окружающей среды, точнее - от вязкости и других свойств рабочей жидкости.

По характеру движения выходного звена различают объемные гидроприводы вращательного, поступательного и поворотного движения, приводимые гидромотором, гидроцилиндром или поворотным гидродвигателем. По возможности регулирования различают гидроприводы регулируемые и нерегулируемые, по способу регулирования - с ручным и автоматическим управлением. В регулируемом гидроприводе скорость выходного вала может меняться.

Принцип действия гидропривода основан на законе Паскаля, согласно которому внешнее давление Р, возникающее в результате воздействия на свободную поверхность жидкости, находящейся в замкнутом объеме , передается равномерно во все стороны. Значение давления зависит от величины силы F, направленной перпендикулярно поверхности поршня S, на которую действует сила [1].

В современном гидроприводе источником энергии, создающим движение жидкости, являются насосы, приводимые от ДВС (преимущественно в мобильных машинах) или от электродвигателя (в стационарных промышленных установках).

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Описание конструкции и принципа действия подъемника

Основной конструкцией является рама подъемника 1 и поворотная рама 2 (см. лист 2, 3 графической части выпускной квалификационной работы). На раме подъемника на высоте 600 мм от ее основания расположен рольганг с десятью роликами, по которым движется панель, приводящимися в движение при помощи мотор-редуктора.

Поворотная рама с горизонтально закрепленной на ней панелью, совершает поворот на 90°. Поворот осуществляется при помощи трех гидроцилиндров. Панель закреплена при помощи флажков, работающих от пневмоцилиндра. Для того, что бы панель ПСК, приняв вертикальное положение, не терялась и не царапалась о консоль, сходя с подъемника, на поворотной раме расположены шесть роликов.

2.2 Составление гидравлической схемы привода подъемника

Составление принципиальной схемы гидропривода начинаем от гидроцилиндра, то есть наносим на схему гидроцилиндр, затем на его гидролинии устанавливаем регулирующие и направляющие гидроаппараты. После этого объединяем напорную, сливную и дренажную линии отдельных участков схемы. Последним этапом является изображение гидросхемы насоса (Н), размещение фильтров (ФН, ФВ), предохранительного клапана (КП), обратного клапана (КО), гидрораспределителя (ГР), регулятора расхода (РР), гидроцилиндров (ГЦ) (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Принципиальная гидравлическая схема

Схема насосной установки окончательно определяется после выбора ее модели. Необходимо предусмотреть разгрузку насоса в положении «стоп», что обычно достигается выбором соответствующей схемы реверсивного распределителя.

Описание принципиальной схемы гидропривода

Гидропривод работает по циклу:

Подъем;

Обратный поворот;

Стоп.

При описании обозначим поршневые полости гидроцилиндров ПП, штоковые - ШП.

Переключение этапов цикла осуществляется автоматически с помощью флажков и конечных выключателей. Регулирование скорости движения механизмов осуществляется с помощью регулятора расхода РР.

2.3 Гидравлические расчеты

2.3.1 Расчет и выбор исполнительного гидродвигателя

Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя

Номинальное усилие на штоке гидроцилиндра Rmax=19,5 кН.

Наибольшая линейная скорость Vmax=0,04 м/с.

Номинальное давление рном=6,3 МПа.

В нашем случае рабочий орган и выходное звено гидродвигателя совершают поступательное движение.

Определение геометрических параметров и выбор гидродвигателя

В качестве исполнительного гидродвигателя выбираем гидроцилиндр двухстороннего действия с односторонним штоком. Основными параметрами гидроцилиндра являются диаметры поршня и рабочее давление.

Диаметр поршня гидроцилиндра определяется по формуле:

, мм, (2.1)

где р1 и р2 - давление соответственно в напорной и сливной полостях гидроцилиндра, р1= 2/3рном= 4,2 МПа; р2=(0,3….0,9)МПа, принимаем р2=0,6Мпа;

- коэффициенты, которые принимаются с

учетом выбранной конструкции ГЦ (с односторонним штоком).

мм.

По полученному значению D из справочника выбираем стандартный гидроцилиндр, у которого диаметр поршня Dст>D, Dст=80 мм.

Диаметр штока d2=.

По справочнику принимаем стандартное значение, ближайшее большее к расчетному: dст = 40 мм

Основные параметры гидроцилиндра:

Dст=80 мм, dст=40 мм, гидроцилиндр с односторонним штоком;

рном. =6,3 МПа.

Обозначение: Гидроцилиндр ГЦО 1-80-40-800 ТУ2-053-1652-83Е.

2.3.2 Расчет и выбор насосной установки

Выбор насосной установки осуществляется исходя из требуемых расходов жидкости и давления в гидроприводе.

Для гидроцилиндра с односторонним штоком:

F1ст, л/мин, (2.2)

F2ст, л/мин, (2.3)

где QПmax, QОmax - максимальные расходы жидкости соответственно при прямом и обратных ходах, л/мин;

F1ст, F2ст - эффективные площади стандартного гидроцилиндра, соответственно в напорной и сливной полостях, м2;

VДmaxП , VДmaxО - максимальные скорости соответственно при рабочем ходе и быстром отводе подачи и отводе, м/с;

VДmaxП = 0,5Vmax = 0,02 м/c; VД maxО = 0,04 м/с (по условию).

, м2 (2.4)

F1ст=.

, м2 (2.5)

F2ст=.

Определяем максимальные расходы жидкости QПmax и QОmax, л/мин:

Этап «Подъем»:

QПmax=0,02•0,00502=0,0001004 м3/с=6,024 л/мин.

На 3 гидроцилиндра QПmax=6,024•3=18,72 л/мин.

Этап «Обратный поворот»:

QОmax=0,04•0,00377=0,0001508 м3/с=9,05 л/мин.

На 3 гидроцилиндра QОmax=9,05•3=27,15 л/мин.

Из полученных значений выбираем наибольшее.

Номинальная подача насоса должна превышать расчетное Qном > QОmax.

Потери давления могут быть определены только после разработки гидропривода, поэтому предварительно выбор насосной установки производится, приняв:

На основании полученных значений из справочника выбираем модель насосной установки и насоса: 2Г48-85-2УХЛ9Г49-33,

где 2 - исполнение по высоте гидрошкафа, Н=1650 мм;

Г48-85 - обозначение насосной установки;

2 - исполнение по вместимости бака, 63 л;

УХЛ - климатическое исполнение;

Г12-24АМ - тип комплектующего насоса;

4А132М6 - тип электродвигателя;

9Г49-33 - номер насосного агрегата;

Qн=53,7 л/мин

Подача насоса данной установки удовлетворяет условию Qн> Qmax; 53,7>27,15.

2.3.3 Расчет и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов

Выбор гидроаппаратуры

Параметрами для выбора гидроаппаратуры является величина расхода жидкости и рабочего давления в той линии, где установлен аппарат. Номинальные значения расхода и давления - ближайшие большие к расчетным значениям. Выбранные аппараты должны соответствовать заданному способу монтажа, в данном случае - резьбового, а для гидроблока управления - стыкового и встраиваемого. Выбор аппаратуры производим из справочника [6, 7].

ГР - гидрораспределитель

ВЕ16.64 (ГОСТ 24679-81)

Qном. = 80 л/мин; Рном = 25 МПа; Dy = 16 мм

В - гидрораспределитель золотниковый

Е - вид управления: электромагнитное

16 - диаметр условного прохода

64- исполнение по схеме.

РР - регулятор расхода

МПГ55-12М

Qном. = 25 л/мин; Рном = 6,3 МПа; Dy = 10 мм

М - международные присоединительные размеры;

П - стыковое присоединение;

Г55-1 - обозначение по классификатору станкостроения;

2 - исполнение по диаметру условного прохода.

КО - клапан обратный

Г51-33 (ТУ2-053-169-83У)

Qном. = 63 л/мин; Рном = 20 МПа; Dy = 10 мм

КП - клапан предохранительный

20-10-2-132 (ТУ2-053-1748-85)

Qном. = 100 л/мин; Рном = 10 МПа; Dy = 20 мм

20 - диаметр условного прохода;

10 - исполнение по номинальному давлению;

2 - исполнение по присоединению: стыковое;

132 - нормально открытое исполнение с магнитом переменного тока 220В.

ФН - фильтр напорный

3ФГМ 16-25К (ТУ2-053-1778-86)

Qном. = 100 л/мин; Рном = 16 МПа;

25 - тонкость фильтрации;

К - коническая резьба ГОСТ6111-52.

ФВ - фильтр всасывающий

ФВСМ 63-80/0,25 (ТУ2-053-1748-85)

Qном. = 100 л/мин; Рном = 6,3 МПа; Dy = 63 мм

80 - тонкость фильтрации.

МО - маслоохладитель

МО 0,63 (ТУ2-053-1628-84).

ПМ - переключатель манометра

ПМ2.1-С320 (ТУ2-053-1707-84)

Рном = 32 МПа

М - манометр

МТП-1 (ТУ-25-02-101293-83)

класс точности 1,5.

Расчет и выбор трубопроводов

В качестве трубопроводов принимаем стальные бесшовные холоднодеформированные трубы по ГОСТ 8734-75.

Внутренний диаметр трубопровода:

, мм, (2.6)

где Q - максимальный расход жидкости в трубопроводе, м3/с;

- рекомендуемая скорость течения жидкости в трубопроводе, определяем по СЭВ РС 3644-72, м/с.

Максимально допускаемая толщина стенки трубопровода:

, мм, (2.7)

где р - максимальное давление жидкости в трубопроводе;

- предел прочности на растяжение материала трубопровода:

= 340 МПа;

КБ - коэффициент безопасности, принимаем КБ = (2…8)=2.

Трубопроводы разбиваем на участки и производим расчёт для каждого участка.

Напорная линия:

Участок 0-3; 3-28:

Qmax=53,7 л/мин=0,9•10-3 м3/с; Рном = 7 МПа; =3,2 м/с.

м=19мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 22Ч1 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-22-К3/4" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

22 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К3/4"-резьба коническая.

dcт=dн

20>19

Проверим толщину стенки:

Участок 3-4:

Qmax=18,72 л/мин=0,3•10-3 м3/с; Рном = 7 МПа; =3,2 м/с.

м=10,9мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 22Ч1 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-22-К3/4" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

22 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К3/4"-резьба коническая.

dcт=dн

20>10,9

Проверим толщину стенки:

Напорно-сливная линия:

Участок 5-9:

Qmax=18,72 л/мин=0,3•10-3 м3/с; Рном = 7 МПа; =2 м/с.

м=13,8мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 22Ч1 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-22-К3/4" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

22 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К3/4"-резьба коническая.

dcт=dн

20>13,8

Проверим толщину стенки:

Участки: 8-10; 9-11; 9-12:

Qmax=6,024 л/мин=0,1•10-3 м3/с; =2 м/с.

м=8,1мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 10Ч0,6 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-10-К1/2" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

10 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К1/2"-резьба коническая.

dcт=dн

8,8>8,1

Проверим толщину стенки:

Участок 20-16:

Qmax=9,05 л/мин=0,15•10-3 м3/с; Рном = 7 МПа; =2 м/с.

м=9,8мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 12Ч0,6 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-12-К3/8" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

12 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К3/8"-резьба коническая.

dcт=dн

10,8>9,8

Проверим толщину стенки:

Участки 15-17; 14-16:

Qmax=0,005•10-3 м3/с; Рном = 7 МПа; =2 м/с.

м=6мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 8Ч0,6 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-8-К1/4" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

8 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К1/4"-резьба коническая.

dcт=dн

6,8>6

Проверим толщину стенки:

Сливная линия:

Участок 21-22:

Qmax=6,024 л/мин=0,1•10-3 м3/с; =2 м/с.

м=8,1мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 10Ч0,6 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-10-К1/2" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

10 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К1/2"-резьба коническая.

dcт=dн

8,8>8,1

Проверим толщину стенки:



Участок 22-27; 29-22:

Qmax=53,7 л/мин=0,9•10-3 м3/с; Рном = 7 МПа; =2 м/с.

м=24мм;

Для данного участка выбираем стальные бесшовные холоднодеформируемые трубы 28Ч1 по ГОСТ 8734 -75.

Соединение с развальцовкой: 2-28-К1" ОСТ 2 Г93-4-78,

где 2 - конструктивное исполнение на давление до 16 МПа;

28 - наружный диаметр трубы dн, мм;

К1"-резьба коническая.

dcт=dн

26>24

Проверим толщину стенки:

2.4 Разработка конструкции гидроблока управления и общего вида гидропривода

В гидроблок управления входят следующие аппараты: гидрораспределитель ГР (ВЕ16.64) и два регулятора расхода (МПГ55-12М).

Данные аппараты компонуются на специальном корпусе, к которому прикрепляются посредством стандартных крепёжных деталей. При проектировании корпуса гидроблока управления обеспечивается максимальная простота, компактность и технологичность конструкции, удобство сборки, а также возможность установки его на оборудование (на задней стенке корпуса предусмотрены резьбовые крепёжные отверстия). Диаметры отверстий в корпусе соответствуют диаметрам отверстий в аппаратах, которые к нему присоединяются. Толщина перемычек между отверстиями не превышает 3...5 мм.

На основе компоновки выполняется сборочный чертеж гидроблока управления, на котором проставляются габаритные, присоединительные и установочные размеры. На основании сборочного чертежа блока управления выполняется рабочий чертеж корпуса. Учитывая сложность конструкции корпуса, отверстия пронумеровываются (обозначаются) и их размеры указываются в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Параметры отверстий корпуса гидроблока управления

№ отверстия	Диаметр отверстий	Резьба	Глубина сверления	Номера соединяемых отверстий
Р	20	К 1"	51,7	Рр
А	20	К 1"	139	АР
В	20	К 1"	139	ВР
Т	20	К 1"	51,7	Тр
Рр	20	-	45	Р
АР	20	-	52	А
ВР	20	-	52	В
Тр	20	-	82	Т

2.4.1 Определение потерь давления в аппаратах и трубопроводах

Определение потерь давления в аппаратах

Потери давления в гидроаппаратах определяются по формуле:

(2.8)

где- давление открывания или настройки аппарата;

А и В - коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потерь давления в аппарате от расхода жидкости через него;

Qmax - расход жидкости через аппарат на данном этапе цикла.

Величина ро для обратных клапанов приводится в справочнике, а для напорных, редукционных и переливных клапанов выбирается при расчете гидродвигателя и насосной установки. Для распределителей, фильтров и дросселей р0=0.

Коэффициенты А и В определяются по формулам:

, (2.9)

, (2.10)

где Qном - номинальный расход аппарата;

- потери давления в аппарате при номинальном расходе;

- перепад давления открывания или настройки аппарата.

Величина рном для стандартных гидроаппаратов указывается в справочнике в таблицах основных параметров.

Гидрораспределитель ГР: Qном=80 л/мин=1,3•10-3 м3/с,

МПа•с/ м3

МПа•с2/ м6

МПа

Регулятор расхода РР: Qном=25 л/мин=0,4•10-3 м3/с,

МПа•с/ м3

МПа•с2/ м6

МПа

Клапан обратный КО: Qном=63 л/мин=1,05•10-3 м3/с,

МПа•с/ м3

МПа•с2/ м6

МПа

Фильтр напорный ФН: Qном. = 100 л/мин=1,67•10-3 м3/с

МПа•с/ м3

МПа•с2/ м6

МПа

Фильтр всасывающий ФВ: Qном. = 100 л/мин=1,67•10-3 м3/с

МПа•с/ м3

МПа•с2/ м6

МПа

Расчет потерь давления в гидроаппаратах сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Потери давления в гидроаппаратах

Наименование и модель аппарата	Р0 (МП)	А (МПа•с/м3)	В (МПа•с2/м6)	Линия	Qmax (м3/с)	Рга (МПа)
Фильтр напорный ЗФГМ16-25К	0	5,99	3585,64	Н	0,9•10-3	0,00083
Наименование и модель аппарата	Р0 (МП)	А (МПа•с/м3)	В (МПа•с2/м6)	Линия	Qmax (м3/с)	Рга (МПа)
Обратный клапан КО Г51-33	0,15	47,62	45351,47	Н	0,9•10-3	0,229
Гидрораспределитель ВЕ16.64	0	192,3	147928,99	Н	0,9•10-3	0,292
Регулятор расхода МПГ 55-12М	0	187,5	468750	Н	0,15•10-3	0,039
Фильтр Всасывающий ФВСМ63-80/0,25	0	20,96	12549,75	С	0,9•10-3	0,0029

Напорная линия: МПа

Сливная линия: МПа

Суммарные потери в гидроаппаратах: МПа

Определение потерь давления в трубопроводах

Потери давления по длине

Потери давления по длине обусловлены вязким трением жидкости при ее течении в трубопроводе. Существенное влияние на величину этих потерь оказывает режим течения жидкости. Различают два режима: ламинарный и турбулентный, причем переход из одного режима в другой происходит при критическом числе Рейнольдса (Reкр).

Поэтому, прежде всего для каждого трубопровода определяется число Рейнольдса (Re).

Затем сравниваем это число с Reкр:

если Re<Reкр, то режим течения ламинарный.

Для гладких круглых труб, а так же для отверстий в корпусе гидроблока управления Reкр =2300, для рукавов Reкр =1600.

, (2.11)

где Q - расход жидкости в линии, л/мин;

dст - внутренний диаметр стандартной трубы, мм;

v - кинематический коэффициент вязкости масла, v= 30 мм2/с (рабочая среда - минеральное масло ИГП30 р=890 кг/см3).

При расчете потерь давления трубопроводы разбиваются на участки, имеющие одинаковый диаметр и расход жидкости. Потери давления р1i на вязкое трение определяются по формуле:

, (2.12)

где с - плотность рабочей жидкости;

лi - коэффициент гидравлического трения на i-м участке;

Для гладких цилиндрических трубопроводов коэффициент лi определяется по формулам:

- при ламинарном режиме лi=64/Rei

- при турбулентном режиме лi=0,3164/(Rei )0,25,

где Rei - число Рейнольдса на i-м участке.

Расчет производится при быстром подводе при максимальных значениях расхода жидкости на данном этапе для сливной и напорной линии.

Произведем расчет для участка 0-3:

Определяем число Рейнольдса по формуле 2.11:

Определим режим течения жидкости

1897,4 < 2300, значит ламинарный режим (Re< Re кр.).

Находим коэффициент гидравлического трения:

Потери по длине для напорного участка 0-3 равны:

Для остальных участков трубопровода расчет производим аналогично. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Потери давления по длине

Линия	Qmax •10-3, м3/с	Участок	dст •10-3, м	fст; •10-6,м2	U, м/с	Rei	лi	Li, м	Р1i, Па
Н	0,9	0-3	20	490	3,2	1897,4	0,0337	0,56	1416,579
	0,9	3-28	20	490		1897,4	0,0337	0,32	809,474
	0,3	3-4	20	490		636	0,1	0,32	266,89
Н-С	0,3	5-9	20	490	2	636	0,1	13,5	11259,37
	0,1	8-10	8,8	490		481,81	0,133	13,5	3781,56
	0,1	9-11	8,8	490		481,81	0,133	0,16	44,82
	0,1	9-12	8,8	490		481,81	0,133	0,84	235,3
	0,15	20-16	10,8	490		588,89	0,109	11,2	4713,8
	0,005	15-17	6,8	490		31,18	2,05	11,2	156,45
	0,005	14-16	6,8	490		31,18	2,05	0,3	4,19
Линия	Qmax •10-3, м3/с	Участок	dст •10-3, М	fст; •10-6,м2	U, м/с	Rei	лi	Li, м	Р1i, Па
С	0,1	21-22	8,8	490	2	481,81	0,133	1,25	350,14
	0,9	22-27	26	490		1459,54	0,044	1,25	3175,72
	0,9	29-22	26	490		1459,54	0,044	0,3	762,17

Местные потери давления

Местные потери давления складываются из потерь в различных местных сопротивлениях и определяются по формуле:

, (2.13)

где жj - коэффициент j-го местного сопротивления;

nм - число местных сопротивлений;

fстj - площадь внутреннего сечения трубопровода перед j-м сопротивлением.

Коэффициент жj определяется по справочнику. Например для участка

3-28 существуют следующие местные сопротивления:

;

резкое сужение 25/20 ;

тройник ;

Q =1,2•10-3 м3/с

.

Для остальных участков трубопровода расчет производим аналогично. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Местные потери давления

Линия	Qmax •10-3 м3/с	Учас-ток	fст •10-6 м2	Вид местного сопротивления	Кол -во	жi	Ужi	Рм, Па
Н	1,2	0-3 3-28 3-4	490	Изгиб трубы Тройник Резкое сужение (d25/ d19 ) Изгиб трубы Резкое сужение (d25/ d20 )	2 2 1 2 1	0,5 0,9 0,15 0,5 0,15	4,1	7230
Н-С	1,055	5-9 8-10 9-11 9-12 20-16 15-17 14-16	490	Изгиб трубы Изгиб трубы Резкое сужение (d25/ d20) Резкое расширение (d20/ d25) Тройник	4 4 1 1 1	0,5 0,5 0,15 0,5 0,9	5,55	10842
С	1,055	21-22 22-27 29-22	490	Изгиб трубы Вход в емкость	2 1	0,5 1	2	3908

Суммарные потери в линиях сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Суммарные потери в линиях

Ргас, МПа	Рган, МПа	Рlс, МПа	Рlн, МПа	Рмс, МПа	Рмн, МПа
0,0029	0,56083	0,004252	0,022452	0,0039	0,018

Просуммируем потери давления в напорной и сливной линиях:

МПа, МПа.

По результатам расчёта уточняется расчёт и выбор насосной установки по давлению по следующей формуле:

, (2.14)

.

Условие выполняется, значит, принятая ранее насосная установка обеспечивает требуемое давление.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОДНОЙ ИЗ ДЕТАЛЕЙ ПОДЪЕМНИКА

Широкое применение гидроприводов в станкостроении позволяет упростить кинематику станков, снизить металлоемкость, повысить надежность, точность и уровень автоматизации. Другим преимуществом гидропривода является возможность получения больших усилий и мощностей при сравнительно малых размерах гидродвигателей. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости движения приводов, возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузок и точный контроль действующих усилий.

Стыковой монтаж гидроаппаратуры с использованием гидроплит позволяет значительно сократить потери давления в трубопроводах, уменьшить габариты привода, упростить настройку и обслуживание как всего приводов целом, так и его составных частей [4].

3.1 Анализ исходных данных и обработка на технологичность

Разрабатываемый корпус гидроблока, применяющийся для соединения распределителя и регуляторов расхода в один блок управления. Проектируемая деталь должна быть очень точной: отверстия каналов на корпусе должны точно совпадать с каналами на гидроаппаратах, присоединительные плоскости должны быть хорошо отшлифованы, так как утечки не допустимы.

Корпус является телом прямоугольной формы, имеющим отверстия, дополнительные крепежные отверстия параллельные оси.

Наиболее сложными и точными являются поверхности, на которых устанавливаются гидроаппараты.

Данные о материале детали приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Химический состав стали 35 (ГОСТ 1050-74)

С,%	Si, %	Мn, %	S,%	Р,%	Ni, %	Сr, %
			не более
0,32-0,4	0,17-0,37	0,50-0,80	0,045	0,035	0,25	0,25

В материале не допускаются пористость и раковины. Содержание примесей и неметаллических включений должно быть минимальным. Механические свойства приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Механические свойства стали 35

ут	увр	у %	?	Ан	НВ не более
			%	Дж/см	горячекатаная	отоженная
Не менее
320	540	20	45	70	207	-

Изделие является технологичным, если оно удовлетворяет следующим требованиям:

обрабатывается на высокопроизводительном оборудовании;

обрабатываемые поверхности легкодоступны;

совпадают технологические и измерительные базы;

характеристики станков позволяют получить детали с заданными отклонениями;

есть возможность непосредственного измерения заданных на чертеже размеров;

на изделии отсутствуют конструктивные элементы, вызывающие коробления, изменение формы.

Корпус гидропблока имеет простую геометрическую форму (прямоугольник) с глухими и сквозными отверстиями, оси которых параллельны осям симметрии. Это позволяет применять высокопроизводительные методы обработки. К таким методам можно отнести:

одновременное фрезерование нескольких деталей, набранных в пакет;

сверление отверстий на станках с ЧПУ.

Следовательно, деталь удовлетворяет основным требованиям технологичности. Нетехнологичным является лишь сверление отверстия с выходом инструмента в другое отверстие. Такой выход сверла может привести к уводу сверла от оси отверстия и поломке инструмента.

3.2 Выбор типа производства

Исходные данные:

- годовая программа - 3000 шт.;

- режим работы предприятия - двухсменный.

Действующий годовой фонд времени работы оборудования определим по формуле:

, час., (3.1)

где Fd - действующий годовой фонд времени работы оборудования, час;

D - количество календарных дней в году, D=365 дней;

d - количество нерабочих дней, d=l 13 дней;

h - продолжительность смены, h=8 часов;

S - количество смен в сутки (режим работы предприятия), S=2;

Кр - коэффициент планируемых потерь рабочего времени, Кр=0,97.

Тогда:

час.

Воспользуемся укрупненным методом расчета норм штучно-калькуляционного времени, предварительно принимаем следующий технологический маршрут:

- фрезерование;

- сверление и резьбонарезание;

- шлифование.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле[11]:

, мин., (3.2)

где Тшт.к. - штучно-калькуляционное время, мин;

цк - коэффициент штучно-калькуляционного времени;

Т0 - основное технологическое время, определяемое по приближенной методике получения норм времени по обрабатываемой поверхности. Определяем основное технологическое время по маршруту техпроцесса.

1. Фрезерование черновое цилиндрической фрезой:

To=7•L•10-3, мин., (3.3)

где Т0 - основное технологическое время операции, мин;

L - длина обрабатываемой поверхности, мм.

То=7•(300+153+139)•2•10-3=8,28 мин.

Коэффициент штучно-калькуляционного времени цк для операции равен 1,84 следовательно:

мин.

2. Сверление отверстий:

To=0,52•d•L•10-3, мин., (3.4)

где Т0 - основное технологическое время операции, мин;

d - диаметр отверстия, мм;

L - глубина отверстия, мм.

(

+35•4)•10-3=16,53 мин.

Нарезание резьбы метчиком в отверстии:

To=0,4•d•L•10-3, мин., (3.5)

где Т0 - основное технологическое время операции, мин;

d - диаметр резьбы, мм;

L - глубина резьбы, мм.

мин.

Общее основное технологическое время равно сумме времени по операциям:

мин.

Коэффициент штучно-калькуляционного времени цк для данной операции равен 1,72 следовательно:

мин.

3. Шлифование плоскостей торцом шлифовального круга:

To=2,5•L•10-3, мин., (3.6)

где Т0 - основное технологическое время операции, мин;

L - длина обрабатываемой поверхности, мм.

То=2,5•300•2•10-3=1,5 мин.

Коэффициент штучно-калькуляционного времени цк для данной операции равен 2,1 следовательно:

мин.

Количество станков на каждую операцию определяем по формуле:

, (3.7)

где Ср - количество станков на каждую операцию;

N - годовая программа выпуска деталей, шт., N=3000 шт.;

Тшт.к. - штучно-калькулятивное время операции, мин;

Fd - действующий годовой фонд времени работы оборудования, час;

з30 - нормативный коэффициент загрузки оборудования, з зо=0,85.

Так для фрезерования получим:

;

При расчетном значении Ср равном 0,23 станков, принимаем количество рабочих мест Р равным 1.

Фактический коэффициент загрузки рабочего места определяем по формуле:

з зо=Ср/Р=0,23/1=0,23 (3.8)

Количество операций, выполняемое на рабочем месте, определяем по формуле:

(3.9)

Результаты расчетов представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Расчеты по операциям

№ п/п	Операция	ТО мин	Фк	ТШТ.К. мин	СР	Р	ззф	О
1	Фрезерование	8,28	1,84	15,23	0,23	1	0,15	4
2	Сверление и резьбонарезание	44,73	1,72	76,9	0,169	1	0,169	5
3	Шлифование	1,5	2,1	3,15	0,031	1	0,031	27
?						3		38

Коэффициент закрепления операций определяется по формуле:

Кзо=?О/?Р=38/3=12,6 (3.10)

Так как Кзо>10, то производство данной детали относится к мелкосерийному производству.

3.3 Выбор заготовки

Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой продукции при ее минимальной себестоимости. Частично вопрос выбора заготовки решается конструктором при проектировании детали [4].

Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все перечисленные выше исходные данные, так как они тесно взаимосвязаны. Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчёта себестоимости заготовки и механической обработки на её изготовление.

- материал Сталь 35;

-масса детали 5,9 кг;

-годовая программа выпуска 3000 шт.

Сравним два варианта получения заготовки: первый - деталь сделана из проката, второй - деталь сделана из отливки.

Себестоимость заготовки определяется по формуле:

S1заг=М+?Соз, руб., (3.11)

где М - затраты на материал заготовки, руб.;

?Соз - технологическая себестоимость операции отрезки, руб.

, руб., (3.12)

где Q - масса заготовки, кг;

S - цена 1 кг материала заготовки, руб.;

q - масса заготовки детали, кг;

SОТХ - цена 1т отходов, руб.

Следовательно:

S1ЗАГ=6,5•5,9-(6,5-5,9)•26/1000=1,908 руб.

Определяем технологическую себестоимость операции отрезки:

, руб., (3.13)

где Спз - приведенные затраты при резке на отрезных станках дисковыми пилами, Спз=120 руб./час;

Тшт.к. - штучно-калькулятивное время при отрезке, Тшт.к = 4 мин.

Следовательно:

руб.,

Тогда:

S1ЗАГ=1,908+0,08=1,988 руб.

Стоимость заготовки по второму варианту определим по формуле:

, руб., (3.14)

где Q - базовая стоимость 1 т заготовки, руб.;

Q - масса заготовки, кг;

Кт - коэффициент точности, Кт=1,05 (по II Кл. точности);

Кс - коэффициент сложности, Кс=1;

Кв - коэффициент массы отливок, Кв=0,87;

Км - коэффициент массы заготовок, Км=1,22;

Кп - коэффициент объема производств, Кп=1.

руб.

Отсюда стоимость заготовки S11ЗАГ, полученной по второму варианту (из отливки) равна 4,84 рубля.

Поскольку различий в механической обработке по обоим вариантам нет, то годовой экономический эффект от выбора того или иного варианта получения заготовки можно определить по формуле:

Эг=( S11ЗАГ- S1ЗАГ)•N, руб., (3.15)

Эг=(4,84-1,988)•2000=5704 руб.

Основываясь на полученном годовом экономическом эффекте равном 5704 рублям, в качестве заготовки для плиты гидропривода выбираем заготовку из проката. Эскиз заготовки представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Эскиз заготовки

3.4 Выбор плана обработки детали

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

В описании технологического процесса не указываются такие операции как смазка, упаковка, нанесение специальных покрытий[9].

Можно предложить следующий порядок операций технологического процесса:

Фрезерная обработка.

Сверлильная обработка.

Шлифование.

К окончательным технологическим операциям следует отнести упаковочную операцию.

В соответствии с порядком операций можно предложить следующий технологический маршрут обработки, который приведен в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - План обработки детали

№	Наименование операций и переходов	Норма времени, мин
1.	Фрезерная обработка	15,23
1.1.	Фрезеровать 6 поверхностей предварительно
1.2.	Фрезеровать 6 поверхностей окончательно
2.	Сверлильная	76,9
2.1.	Сверлить 4 отверстия Ш 20
2.2.	Сверлить 4 отверстия Ш 8,4
2.3.	Сверлить 4 отверстия Ш 20
2.4.	Сверлить 8 отверстий Ш 8,4
2.5.	Сверлить 4 отверстия Ш 20
2.6.	Развернуть 4 отверстия Ш 28,5
2.7.	Сверлить 4 отверстия Ш 10,1
2.8.	Сверлить отверстие Ш 20
2.9.	Развернуть отверстия Ш 28,5
2.10.	Нарезать резьбу М10 в 4 отверстиях
2.11.	Нарезать резьбу М10 в 8 отверстиях
2.12.	Нарезать резьбу К 1” в 4 отверстиях
2.13.	Нарезать резьбу M12 в 4 отверстиях
2.15.	Нарезать резьбу К 1”
3.	Плоское шлифование	3,15
3.1	Шлифовать поверхность
	Итого:	100

3.5 Выбор и расчет припусков на обработку

припуск гидроблок деталь станок

Выбор и расчет припусков на обработку производится расчетно-аналитическим методом. Учитывая форму заготовки и требования к качеству поверхности. Схемы установки заготовки при фрезеровании и шлифовании приведены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Схемы установки заготовки

1-2 - плоскости размером 300x300;

3- 4 - плоскости размером 153x139;

5 - 6 - плоскости размером 300x139.

Исходные данные: деталь - плита гидропривода, заготовка прокат, приспособление - пневмотиски.

Рассчитаем припуски на поверхности 1 - 2. Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле[8]:

(3.16)

где ссм - смятие, ссм = 0,5 мм= 500мкм;

скор - коробление, скор = 300•0,3 = 90 мкм;

мкм.

Остальные пространственные отклонения:

- после предварительного фрезерования: с1 = 95 мкм;

- после окончательного фрезерования: с2 = 65 мкм;

- после однократного шлифования: с3 = 36 мкм.

Для расчета минимальных значений припусков применяется формула:

2Zmin=2·(Rzi-1+Ti-1+v(сІi-1+EІi)), мкм; (3.17)

Следовательно:

2Zmin=2·(150+150+508) = 2·808 мкм;

2Zmin=2·(50+50+95) = 2·195 мкм;

2Zmin=2·(30+30+65) = 2·125 мкм.

Расчетный размер dp определяем начиная с конечного (чертежного) размера:

dp1 = 139 + 0,25= 139,25 мм;

dp2 = 139,25 + 0,39= 139,64мм;

dp3 = 139,64 + 1,604= 141,244 мм.

Предельные значения припусков Zпрmax определяем как разность наибольших предельных размеров, а Zпрmin - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:

2 Zпрmax3 =139,36 - 139,25 = 0,335 мм = 335 мкм;

2 Zпрmax2 =139,86 - 139,36 = 0,5 мм = 500 мкм;

2 Zпрmax1 =141,456 - 139,86 =2,586 мм = 2586 мкм;

2 Zпрmin3 =139,25 - 139,0 = 0,25 мм = 250 мкм;

2 Zпрmin2 =139,64 - 139,25 = 0,39 мм = 390 мкм;

2 Zпрmin1 =141,244 - 139,64 = 1,604 мм = 1604 мкм.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.5.

Таблица 3.5 - Припуски и предельные размеры на обработку поверхности

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск, 2zmin	Расчетный размер dp, мм	Допуск д, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
	Rz	T	с				dmin	dmax	2zminпр	2zmaxпр
Заготовка	150	150	508		141,244	1200	141,44	141,25
Фрезерование: предварительное	50	50	95	2*808	139,64	220	139,86	139,64	1604	2568
Окончательное	30	30	65	2*195	139,25	110	139,36	139,25	390	500
Шлифование однократное	10	20	36	2*125	139,00	25	139,25	139,0	250	335
Итого:									2244	3403

После корректировки предельных размеров и припусков получим:

dmax заг = 143 мм;

dmin заг = dmax заг - д заг = 143 - 1,2 = 141,8 мм;

2 Zпрmin = dmax заг - dmin черн = 141,80 - 139,64 =1,16 мм = 1160 мкм;

2 Zпрmax = dmax заг - dmax черн = 143,00 - 139,86мм = 3,14 мм = 3140 мкм.

3.6 Выбор оборудования

Выбор оборудования (моделей металлорежущих станков) осуществляется на основании таких данных, как вид обработки, точность обрабатываемых поверхностей, расположение обрабатываемых поверхностей относительно технологических баз, габаритных размеров и массы заготовки, количество инструментов в наладке станка, обеспечение заданной производительности, тип производства. [10]

Выбранное оборудование и его основные параметры приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Оборудование

№ опер.	Наименование операции	Станок	Основные технические характеристики станка
1	Фрезерная обработка	Вертикально -фрезерный станок с ЧПУ 6Р11	Размеры стола: длина1600 мм ширина400 мм Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станка………………500 мм Расстояние от торца шпинделя до стола ……………………………………..…70-450мм Наибольший ход стола: продольный1000 мм поперечный.400 мм Наибольший ход ползуна150 мм Вертикальный ход стола580 мм Диапазон скоростей вращения шпинделя …………………………………40-2000 об/мин Число скоростей18 Диапазон подач стола, салазок, ползуна ………..……………………….20-1200мм/мин Скорость быстрого хода ………..4800мм/мин Дискретность перемещений…………0,01 мм Мощность главного привода………… 7,5 кВт
2	Сверлильная обработка	Сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2	Наибольший диаметр сверления……….35 мм Размер рабочей поверхности стола……………………………….630x400 мм Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола……………………………………600 мм Наибольший ход стола: продольный (X)560 мм поперечный (Y)360 мм Наибольший ход револьверного суппорта (Z,R)……………………………………..560 мм Количество скоростей шпинделя …………12 Пределы скоростей шпинделя..32-1400 об/мин Количество рабочих подач…………………18 Пределы рабочих подач……….10-500мм/мин Скорость перемещения стола…………………………500,3800 мм/мин Скорость быстрого перемещения суппорта………………………….4000 мм/мин Дискретность перемещений…………. 0,01 мм Мощность главного привода……………4 кВт

3.7 Выбор режущих инструментов

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости инструментов. Режущие инструменты, в особенности, для автоматизированного производства, станков с ЧПУ, должны обладать высокой режущей способностью (стабильной размерной стойкостью при высоких режимах резания), обеспечить возможность быстрой и удобной замены, подналадки в процессе обработки, формировать транспортабельную стружку и отводить ее от зоны обработки без нарушения нормальной (безостановочной) работы оборудования.

Выбранные инструменты для обработки заданной детали сведены в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 - Режущие инструменты

№	Наименование операций и переходов	Наименование режущего инструмента	Материал	Регламентирующий документ
1.	Фрезерная обработка
1.1.	Фрезеровать 6 поверхностей предварительно	Фреза торцевая	Т15К6	ГОСТ 1672-80
1.2.	Фрезеровать 6 поверхностей окончательно	Фреза торцевая	Т15К6	ГОСТ 1672-80
2.	Сверлильная
2.1.	Сверлить 4 отверстия Ш 20	Сверло спиральное Ш 20	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.2.	Сверлить 4 отверстия Ш 8,4	Сверло спиральное Ш 8,4	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.3.	Сверлить 4 отверстия Ш 20	Сверло спиральное Ш 20	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.4.	Сверлить 8 отверстий Ш 8,4	Сверло спиральное Ш 8,4	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.5.	Сверлить 4 отверстия Ш 20	Сверло спиральное Ш 20	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.6.	Развернуть 4 отверстия Ш 28,5	Развертка	Р6М5	ГОСТ 1672-80
2.7.	Сверлить 4 отверстия Ш 10,1	Сверло спиральное Ш 10,1	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.8.	Сверлить отверстие Ш 20	Сверло спиральное Ш 20	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.9.	Развернуть отверстие Ш 28,5	Развертка	Р6М5	ОСТ 2020-1-80
2.10.	Нарезать резьбу М10 в 4 отверстиях	Метчик M10x1,25	Р6М5	ОСТ 2052-1-74
2.11.	Нарезать резьбу М10 в 8 отверстиях	Метчик M10x1,25	Р6М5	ОСТ 2052-1-74
2.12.	Нарезать резьбу К 1” в 4 отверстиях	Метчик	Р6М5	ОСТ 2052-1-74
2.13.	Нарезать резьбу M12 в 4 отверстиях	Метчик М12х1,25	Р6М5	ОСТ 2052-1-74
2.14.	Нарезать резьбу К 1”	Метчик	Р6М5	ОСТ 2052-1-74
3.	Плоское шлифование	Шлифовальный круг ПП 25А40	СМ15К7	ГОСТ 2424-83

3.8 Выбор вспомогательных инструментов

Выбор вспомогательных инструментов осуществлялся по возможности из числа стандартных или типовых. Критерием выбора является вид механической обработки, точность обработки поверхности, габаритные размеры и масса заготовки, тип станка, расположение поверхности по отношению к технологическим базам.

Необходимые инструменты представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Вспомогательные инструменты

№	Наименование операций и переходов	Наименование инструментального приспособления	Регламентирующий документ
1.	фрезерная
	Фрезеровать поверхность	Патрон 1-30-7-100	ГОСТ 26539-85
2.	Сверлильная
	Сверлить отверстия	Втулки переходные с хвостовиком конусностью 7-24 и конусом Морзе к станкам с ЧПУ	ГОСТ 6100-0141 ГОСТ 13598-85
3.	Шлифовальная
	Шлифовать поверхность	Оправка центровая 7170- 0389-390	ГОСТ 16211-71

3.9 Выбор станочных приспособлений

Станочные приспособления (СП) применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение СП позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счет применения стандартных систем СП, сократив трудоемкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление СП.

Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается (в среднем на 25-40 %) за счет применения СП точных, надежных, обладающих достаточной собственной и контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их закрепления.

Применение СП позволяет обоснованно снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования [14].

Необходимые станочные приспособления представлены в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Станочные приспособления

№	Наименование операции	Наименование приспособления	Обозначение и регламентирующий документ
1.	Фрезерная	Тиски 7200-0227	ГОСТ 14904-80
2.	Шлифовальная	Тиски 7200-0227	ГОСТ 14904-80

3.10 Выбор средств измерения и контроля размеров

Выбор средств измерения и контроля производится для всех контролируемых параметров на каждой операции технологического процесса, на основании точности обрабатываемых поверхностей; выбранного инструмента; технологических допусков на размеры и т.д.

Средства измерения и их метрологические характеристики приведены в таблице 3.10,

где: L - предел измерения;

С - цена деления;

А - погрешность.

Таблица 3.10 - Средства измерения

Наименование операций и переходов	Наименование средства измерения	Метрологическая характеристика
1 .Фрезерная обработка
1.1. Фрезеровать 6 поверхностей предварительно	Штангенциркуль с цифровым отсчетом модель 197	L = 0-150 С = 0,01 А = ±0,08
1.2. Фрезеровать 6 поверхностей предварительно	Штангенциркуль с цифровым отсчетом модель БВ-6265	L = 0-300 С = 0,01 А = ±0,03
2. Сверлильная обработка
2.1. Сверлить 4 отверстия Ш 20	Пробка Ш 20 Н12	D=20, точность 12 квалитет
2.2. Сверлить 4 отверстия Ш 8,4	Пробка Ш 8,4 Н12	D=8,4, точность 12 квалитет
2.3. Сверлить 4 отверстия Ш 20	Пробка Ш 20 Н12	D=20, точность 12 квалитет
2.4. Сверлить 8 отверстия Ш 8,4	Пробка Ш 8,4 Н12	D=8,4, точность 12 квалитет
2.5. Сверлить 4 отверстия Ш 20	Пробка Ш 20 Н12	D=20, точность 12 квалитет
2.6. Развернуть 4 под коническую резьбу К1”	Пробка коническая	точность 12 квалитет
2.7. Сверлить 4 отверстия Ш 10,1	Пробка Ш 10,1 Н12	D= 10,1, точность 12 квалитет
2.8. Сверлить 4 отверстия Ш 20	Пробка Ш 20 Н12	D=20, точность 12 квалитет
2.9. Развернуть под коническую резьбу К1”	Пробка коническая	точность 12 квалитет
2.10. Нарезать резьбу М10	Пробка резьбовая М10Н7	точность 7 квалитет
2.11. Нарезать резьбу M10	Пробка резьбовая М10Н7	точность 7 квалитет
2.12. Нарезать резьбу К1”	Пробка резьбовая К1”	точность 7 квалитет
2.13.Нарезать резьбу М12	Пробка резьбовая М12Н7	точность 7 квалитет
2.14.Нарезать резьбу К1”	Пробка резьбовая К1”	точность 7 квалитет
3. Шлифовальная
3.1.Шлифовать поверхность	Профилограф-профилометр А1, 252 ГОСТ 19299-73	Увеличение кратности 200-100000 Диапазон изменения профилографом 0,02- 250 мкм.

3.11 Выбор режимов резания

Режимы резания - это управляемые параметры (факторы). К режимам резания относятся [12]:

глубина резания,

подача при резании,

скорость резания,

которые зависят от вида обработки.

Существует главное движение - движение, на которое затрачивается наибольшее количество энергии. Движение подачи как бы обслуживает главное движение.

Для наиболее простых видов обработки, таких как токарная, сверлильная, фрезерная определяется определенный нормированный порядок режимов резания:

Глубина

Подача

Скорость

Глубина резания при однопроходной обработке, которая является предпочтительной, определяется величиной максимального припуска. Кроме того она определяется величиной режущей кромки инструмента и точностью обработки. Также глубина резания определяется ограничением мощности двигателя.

Подачу назначают максимально допустимую для заданных режимов обработки - разрешаемая заданной точностью обработки и заданной шероховатостью поверхности, обрабатываемым материалом. И глубина, и подача влияют на силы резания (Глубина х Подача = Площадь сечения срезанного слоя).

Скорость резания определяется либо по типовым значениям, принятым для данного типа обработки, либо рассчитывается с учетом стойкости инструмента и с учетом выбранных глубины и подачи.

t - глубина резания

S - подача при резании

V - скорость резания

(3.18)

где Сv - начальное условие (эмпирический коэффициент);

T - период стойкости инструмента - время непрерывной работы.

Обычно 60, 90, 120, 240, 480 мин;

t - глубина резания, мм;