Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт технологического оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

вал токарный станок

Разработать маршрут ремонта сборочной единицы «Редуктор» специального токарного станка 250 ИТМ, если годовая программа N_г=6500 штук, в условиях мелкосерийного производства, у которого изнашивается вал поз 89. В курсовом проекте имеется выбор и расчёт способов восстановления детали «Вал» и разработка технологического процесса сборки редуктора.

В курсовом проекте разработан технологический процесс монтажа станка на фундамент.

Данная работа может быть использована как методическое пособие при изучении дисциплины «Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт технологического оборудования».

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка технологического процесса среднего ремонта редуктора специального токарного станка 250 ИТМ, с подробной разработкой технологического процесса сборки и технологического процесса ремонта детали «Вал», с учетом требований современного производства, т.е. снижения себестоимости, сокращения трудоемкости сборки, а также за счет автоматизации и механизации ручного труда. Ремонт детали производится по типовому техпроцессу, что существенно сокращает затраты. В технологическом процессе предусматривается внедрение передовых разработок в области средств контроля.

Редуктора такого типа имеют широкое применение в универсальных станках. Исходя из сказанного, можно и необходимо, получить экономический эффект, создав специализированный ремонтный участок.

Одной из задач курсового проектирования является составление

рационального маршрута ремонта детали, что обеспечит длительное и надёжное использование её при наименьших затратах.

При составлении маршрута ремонта необходимо применить рациональную технологию, базирующуюся на применении прогрессивных методов формообразования, и упрочнения поверхностей, повышающую износостойкость и точность работы детали. Необходимо так же предъявлять жёсткие требования к выбираемому оборудованию и оснастке, которые должны обеспечивать высокую производительность, наряду с хорошим качеством ремонта.

1. Общая часть

1.1 Назначение и принцип работы машины с приведением её технических характеристик

Токарный станок 250 ИМТ служит для обработки отверстий осевыми инструментами (сверло, зенкер, развёртка, метчик и пр, а так же точения и растачивания поверхностей с повышенной степенью точности, в том числе алмазным инструментом. На нём можно обрабатывать только центральные отверстия с горизонтальной осью, можно точить поверхности цилиндрические, конические, подрезать торцы, нарезать резьбы, точить канавки. Можно обрабатывать цветные и чёрные металлы.

Техническая характеристика:

Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм -500

Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм - 240

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие

шпинделя, мм -24

Пределы чисел оборотов шпинделя, мин (бесступенчатое

регулирование) -25…2500

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной,

мм -240

Пределы подач, мм/об

-продольных -0,01…1,5

-поперечных -0,005…0,75

Наибольшее усилие, допускаемое механизмом

-продольное, Н -5884

-поперечное, Н -4510

Мощность электродвигателя главного привода, кВт -3

Габариты станка, мм:

-длина -1530

-ширина - 910

-высота -1889

Вес станка, кг -1200

1-станина; 2-тумба; 3-вариатор; 4-бабка передняя; 5-гитара; 6-коробка передач; 7-фартук; 8-суппорт; 9-охлаждение; 10-ограждение; 11-щит; 12-агрегат гидростатики; 13-установка насосная; 14-гидрокоммуникация; 15-бабка задняя; 16-электрооборудование; 17-переключатель; 18-блок управления и контроля

Рисунок 1.1-Общий вид станка 250 ИТП

Кинематическая схема станка состоит из ряда передач, обеспечивающих необходимое взаимное перемещение инструмента. Из-за отсутствия в паспорте кинематической схемы на рисунке 1.2 приведена совмещенная схема подшипников.

1.2 Система смазки оборудования и сборочной единицы

Рисунок 1.3-Схема точек смазки и смазочных элементов

Система смазки представлена рисунком 1.3 и таблицей 1.1

Таблица 1.1- Карта смазки оборудования

Позиция на рисунке	Наименование смазываемых частей	Смазка Способ смазки	Периодичностьсмазки
4	Опоры реечной шестерни фартука	Прессмаслёнкой И-20А	Ежедневно
6	Направляющие станины и суппорта	-//-	-//-
7	Задние опоры ходового винта и валика	-//-	-//-
9	Пиноль и винтовая пара бабки задней	-//-	-//-
10	Опоры винта	-//-	-//-
13	Опоры винта и поворотных салазок суппорта	-//-
17	Опоры винта и поперечных салазок суппорта	-//-	-//-
19	Направляющие продольных и поворотных салазок фартука	-//-	-//-
22	Опоры лимба фартука	-//-	-//-
24	Ось сменных шестерён гитары	-//-	Солидол «С» ГОСТ 4366-76
26	Шестерни гитары	-//-	-//-
28	Подшипники левой опоры входного вала коробки подач	1 раз в 6 месяцев -//-	ЦИАТИМ 201 -ГОСТ 6267-74
30-32	Поверхности сопряжения валов с подвижными дисками вариатора	Ежедневно -//-	-//-

1.3 Назначение и принцип работы сборочной единицы, предназначенной для ремонта

Рисунок 1.4- Редуктор

С мотора передаётся движение на вал 67, от которого через ряд зубчатых блоков на вал 89 передаётся 12 различных частот вращения, которые понижают частоту вращения, передаваемую от мотора. Затем с вала 89, через ремённую передачу (шкив 81) движение передаётся на вал коробки скоростей. Шкив 78 используется для торможения вала.

2. Технологическая часть

2.1 Технологический процесс сборки ремонтируемой сборочной единицы

2.1.1 Анализ сборочной единицы

На рисунке 1.4 представлена развёртка редуктора. Рассмотрим эту сборочную единицу и проанализируем основные посадки, которые характеризуют точность и характер сопряжений.

На вал 89 установлены подшипники марки 6306 и, 6304 -это радиально упорные шариковые подшипники средней серии с размерами 30х72х19 и 20х52х15, то есть с посадочными диаметрами Ш30 и Ш20.

Подшипники установлены на вал по переходным посадкам

Ши Ш

Максимальный зазор между подшипниками и валом соответственно равен, в мм

S_мах1=0,025-(-0,008)= 0,032

S_мах2=0,021-(-0,0065)=0,0275

Максимальный натяг, мм

N _мах1=0,008 и N _мах1=0,0065

Зубчатые блоки установлены на шлицевой поверхности 8х32х38 с шириной шлица 6 мм.

Шкив 78 крепится к валу винтом 77 -М10х30.88.016, ГОСТ 7808-70, этот шкив удерживает шкив 81.

Шероховатость посадочных поверхностей: вал- подшипник R_a=0,63 мкм; вал- зубчатые блоки R_a=0,63 мкм.

Материал вала сталь 40Х ГОСТ 4543-84 имеет достаточно высокий коэффициент пластичности, поэтому может происходить разбивка шлицевых пазов. Отверстие под винт имеет износ резьбы. Винт 77 работает на растяжение, может деформировать резьбу отверстия. Корпус может истираться по основным отверстиям и терять в этом месте шероховатость и форму. Зубчатые блоки имеют осевые перемещения, поэтому истираются и теряет форму, как отверстия, так и по профилю зубьев.

2.1.2 Расчёт усилия запрессовки и распрессовки

Исходные данные:

Для подшипника, установленного на вал, посадка

Ш

Максимальный натяг, мм

N _мах=0,008

-шероховатость поверхностей подшипник -вал R_a=0,63 мкм

Рисунок 2.3-Схема запрессовки

Расчёт усилия запрессовки, Н:

Усилие запрессовки определяют по формуле

F_n=f_n·P_max·р·d_н·L, (2.1)

где f_n=(1,15…1,2)f; [3, c. 250]

f- коэффициент трения (f=0.06…0.13 - для стали);

P_max -давление на контактных поверхностях сопрягаемых деталей, в МПа;

d_н -номинальный диаметр сопряжения, в мм.

L - длина запрессовки

, (2.2)

С₁ и С₂ -коэффициент Лямэ;

Е₁ и Е₂ - модули упругости, в Па.

Для стали Е₁= 2·10¹¹ Па

, (2.3)

, (2.4)

где d₁, -диаметр отверстия вала, в мм

d₁=0

d₂, мм -наружный диаметр охватывающей втулки;

d₂=72 мм

м₁ и м_2- коэффициенты Пуассона

м_1,2 = 0,3 -для стальных деталей;



Fn=1,2·0,09·4,68·10⁶·3,14·30·10^-3·42·10^-3=1999,7 Н=2 кН

2.1.4 Расчёт температуры нагрева, или охлаждения собираемых деталей

Расчёт температура нагрева, или охлаждения при сборке производят по формулам

T_D=[(N_max+S_сб)/(аd)]+t_сб (2.5)

T_d=t_сб-(N_max+S_сб)/(ad), (2.6)

Где S_сб- минимальный зазор необходимый для сборки, в мм, принимаемый по зазору в посадке H7/g6;

б-температурный коэффициент линейного расширения материала детали (для алюминия б=(23.9…26.5)10^-6К^-1, для бронзы б=(17.6…18.2)10^-6К^-1, для латуни б=(17…21)10^-6К^-1, стали б=(11.5…12)10^-6К^-1 ;

d- номинальный диаметр соединения, мм;

t_сб- температура в помещении сборки, ⁰С.

Исходные данные приведены в пункте 2.1.3

Материал для охватывающей и охватываемой деталей - сталь, сталь.

Расчёт температуры охлаждения охватывающей детали при сборке соединений с натягом производят по формуле 2.6

Минимальный зазор равен зазору посадки -

Ш

S=0- (-0,007)=0,007

T_d=22⁰ -(0,008 +0,007)/(18х10 ^-6 х30)=-8⁰

Т_D=22⁰+(0,008 +0,007)/(18х10 ^-6 х30)=60⁰

Подшипник подогреть в минеральном масле до температуры не выше 80⁰

2.1.4 Расчёт момента затяжки и свёртывания резьбовых соединений

При сборке ответственных резьбовых соединений рассчитывают и контролируют силу затяжки по моменту затяжки при помощи динамометрического ключа.

Произведём расчёт для затяжки винта М8 (8 шт) крышки позиции 83.

Принимаем максимальную нагрузку на вал в осевом направлении -5884 Н

Усилие затяжки определяется по формуле:

Р_зат=, (2.7)

где: Р_зат - усилие затяжки, Н;

Р - рабочее усилие, действующее на резьбовую деталь, Н;

К = 0, 75…1,00 - коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей торца болта или гайки;

F_б и F_д - площадь поперечного сечения болта и детали, м²;

Е_б и Е_д - модули упругости соответственно материала болта и гайки, Па:

для стали - (1,96…2,00) Ч10^11;

Для винта М8, при максимальном рабочем усилии 5884 Н,

Р=5884:8=735 Н

Р_зат=

Р_зат= 1249 Н ?1,249 кН

Для определения момента затяжки при заданной силе используем следующую формулу:

М_кр=0,2ЧР_затЧd, (2.8)

М_кр=0,2Ч1,249Ч0,008=0,002 кН?м =2 Н?м

где: М_кр - крутящий момент затяжки, Н·м;

d - диаметр резьбового соединения, м.

Усилие свёртывания рассчитывается, исходя из усилия затяжки, с коэффициентом запаса

К = 1,2…1,3

Р_св=(1,2…1,3)Р_зат, (2.9)

Р_св=(1,2…1,3)х2=(2,4…2,6)

где: Р_св - усилие свёртывание, кН.

Отсюда момент свёртывания резьбового соединения определяется по формуле:

М_св=0,2ЧР_свЧd, (2.10)

М_св=0,2Ч2,6Ч0,008=0,00416 кН•м =4,16 Н?м

где: М_св - крутящий момент свёртывания, Н•м.

Исходя из момента затяжки (свёртывания) и диаметра резьбы, выбирают инструменты и приспособления, применяемые при сборке (разборке) резьбовых деталей. В нашем случае можно выбрать пневматическую резьбозавёртывающую головку ГСП-1,6 [13, с. 329]

2.1.5 Выбор оборудования и оснастки для технологического процесса сборки

Таблица 2.1 - Подбор технологической оснастки для сборки [5]

Оборудование приспособления, инструмент	Тип, модель, ГОСТ
Верстак слесарный Плита приемная Стол для сборки узлов Тиски слесарные Стенд сборочный для разборки и сборки Плита магнитная Электросверлильная машинка. Молоток слесарный Комплект ключей Плоскозубцы Отвертки слесарно - монтажные Оправка для запрессовки подшипников Оправки специальные для установки манжет и колец Ключ динамометрический Трансформатор сварочный Нагревательный шкаф для нагрева деталей перед сборкой Пневматическая резьбозавёртывающая головка	СД3701-07А СД3725-01П СД3703-09 ГОСТ 4045-75 Специальный ПМ-480 Смотреть [4] ГОСТ2310-77 ГОСТ2339-71 ГОСТ7236-73 ГОСТ17199-71 С-7853, специализированная Нестандартная ПИМ -1756 ГОСНИТИ ТС-300 ОКС-1513 ГСП-1,6

2.2 Технологический процесс восстановления детали

2.2.1 Назначение детали, функциональный анализ поверхностей. Характеристика износа поверхностей детали

Исходя из ранее приведённого анализа сборочной единицы, можно предположить, что изнашивается поверхность трения под зубчатыми блоками, разбиваются шлицевые пазы, уменьшается ширина шлица, деформируется резьбовое отверстие. Несвоевременное обслуживание по замене смазки позволяет попадать в сопряжение подшипник - вал грязи и частиц абразива, что может привести к царапинам, истиранию, потере формы цапф. Так как нагрузки на шпоночный паз значительные, то возможна разбивка шпоночного паза. Возможна кольцевая выработка, на поверхности под манжетой 82. При наличии всех названных дефектов, если они присутствуют одновременно, ремонт не целесообразен.

Задаёмся фактическим износом поверхности трения: фактический размер ширины шлица 5,8 мм; забиты центровые фаски; крепёжная резьба на торце детали деформирована. Остальные поверхности не изношены.

Рисунок 2.2 -Анализ работы детали вала

Таблица 2.2- Анализ износа поверхностей детали

Вид поверхности	Обозначение поверхности	Назначение поверхности, характер износа
Основная конструкторская база Вспомогательная конструкторская база: под шпонки; под зубчатые блоки шлицы резьба Технологическая база -центровые фаски	В, Е, З, И Л, Б Д (по ширине шлица) Г Л А	Цапфы имеют потерю размера и формы, торцы не изношены Поверхности под шпонки не изношены; Шлицевые пазы разбиты деформирована деформирована Технологические фаски имеют, потерю формы, забоины

2.2.2 Расчёт допустимой величины износа

Производим расчёт для поверхности детали вал 89, для ширины шлица, по которому сопряжение с шлицевой втулкой



Для ответственных сопряжений допустимый зазор рассчитывают по формуле

S_доп=(1.2-1.3)S_max,, (2.11)

где S_мах- максимальный зазор в сопряжении (находят как разницу верхнего отклонения отверстия и нижнего отклонения вала).

S_max=+0,030-(-0,088) =0,118

S_доп=1,3х0,118=0,1534 мм

Предельно допустимую величину износа считают по формуле

2Iдоп=S_доп-S_max (2.12)

2Iдоп=0,1534-0,118=0,0354 мм

Допустимые размеры вала считают по формуле

D_доп=D_мin-2I_доп (2.13)

D_доп=5,912-0,0354=5,877мм

Фактический размер ширины шлица равен 5,8 мм, это меньше допустимого. Эксплуатировать дальше такую деталь нельзя, так как точность её и прочность недостаточна.

2.2.3 Выбор рационального способа восстановления детали

Таблица 2.3- Сравнение вариантов вариантов

Критерии оценки варианта	Проектный вариант	Базовый вариант
	1	2
1	2	3	4
Состояние поверхности	Пластическое деформирование	Обработка в ремонтный размер	Поверхность после шлифования и азотирования
Твёрдость поверхности	700…800 НВ (60…64 HRC)	57…61 HRC	57…61 HRC
Коэффициент износостойкости, Киз	1,0	0,95	-
Коэффициент выносливости, Кв	0,9	0,9	-
Коэффициент сцепляемости, Ксц	1	1	-
Коэффициент долговечности Кд	0,9	0,86	-
Коэффициент экономической эффективности Кэ, руб/ м2	65,2	31,8	-
Себестоимость ремонта, Ср, руб	42,9	14,74	-

а) расчёт коэффициента долговечности (К_д) из таблицы 1, с 47 [16] коэффициенты долговечности при пластическом деформировании и восстановлении в ремонтный размер примерно одинаковы.

б) расчет себестоимости ремонта одного квадратного метра

Ср = Кэ/ Кд (2.15)

Ср =65,2/0,9=72,4- для проектного варианта 1

Ср =31,8/0,86=37- для проектного варианта 2

в) расчёт площади восстанавливаемой поверхности, мм²

S= р dl, (2.16)

где р =3,14 (число пи - константа);

d- номинальный диаметр восстанавливаемой поверхности, мм;

l- длина восстанавливаемой поверхности, мм

S= 3,14х 38² х152=689192 мм²

S =0,689192 м²

в) расчёт себестоимости ремонта поверхностей выбранными методами

Срзц= СрхS

Срзц =72,4х0,6892=49,9 руб - для проектного варианта 1

Срзц =37х0,6892=25,5 руб - для проектного варианта 2

Анализируя критерии оценки выбора варианта, установили, что ремонт механической обработкой выгоднее, хотя надёжность несколько снижена по сравнению с пластическим деформированием. Однако склониться к пластическому деформированию позволяет тот факт, что в случае ремонтного размера зубчатые блоки необходимо изготавливать вновь, а это дополнительные средства.

2.2.4 Разработка технологического маршрута восстановления детали

Из 2.2.3 следует применить восстановление в номинальный размер для шлицевых пазов раздачу зубилом по выступу и шлифовать в номинальный размер. Электролитическим хромированием с последующим тонким шлифованием восстанавливаем цапфы. Деформированные центровые фаски следует восстановить калибровочным центром. Резьбовое отверстие калибруем в номинальный размер.

Таблица 2.4 -Технологический процесс восстановления детали

№ опер.	№ перех.	Наименование операции и содержание переходов
1	2	3
005	1 2 3	Моечная Мойка и чистка вала в керосине. Протереть ветошью Сушка сжатым воздухом, продувка отверстий.
010	1 2	Дефектовочная Визуальный контроль шлицевых пазов, базовых технологических фасок, цапф, исполнительных поверхностей. Измерение изношенных поверхностей цапф и пазов
015	1	Токарная. Выгладить центровые фаски
020		Слесарная 1. Установить деталь в тиски 2. Калибровать резьбу 3. Раздать зубилом шлицы в ремонтный размер
025	1 2 3	Круглошлифовальная Установить, закрепить, снять. Шлифовать до снятия следов износа, с заданным припуском. Контроль точности поверхности.
030	1 2	Моечная Промыть деталь от остатков СОЖ и абразива. Продуть сжатым воздухом
035		Шлицешлифовальная 1. Шлифовать шлицы в номинальный размер 2. Контроль точности шлицов
040	1 2	Моечная Промыть деталь от остатков СОЖ и абразива. Продуть сжатым воздухом
045	1 2	Слесарная Установить в призмы Защитить шпоночные пазы асбестовыми вставками Изоляция не хромируемых поверхностей деталей полихлорвиниловой плёнкой, снятие излишков изоляции и зачистка мест контакта наждачной шкуркой.
050	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	Электролитическая Закрепление деталей на подвесочных приспособлениях. Обезжиривание деталей в щелочном растворе (60°…70°С). Промывка в тёплой проточной воде (50°…60°С). Химическое декапирование 0,25…1,0 минут (18°…25°С). Промывка в холодной проточной воде (20°…25°С). Монтаж и установка экранов и анодов. Электрохимическое декапирование в электролите при плотности тока 30…35А/дм2 и температуре 50°±2°С. Хромирование в электролите (хромовый ангидрид-200…250г/л, серная кислота 2,0…2,5 г/л) при плотности тока 20…60А/дм2, температуре 45°…60°С) и выходе по току 12..14%. Промывка в дистиллированной воде над ванной с электролитом. Промывка в холодной проточной воде (20°…25°С). Промывка в нейтрализующем 3..5% растворе углекислого натрия (18°…25°С). Промывка в холодной проточной воде (20°…25°С), а затем в горячей (70°…80°С). Сушка в печи или обдувка сжатым воздухом при температуре 120°…130°С. Демонтаж, контроль и снятие изоляции.
055	1	Термическая. Нагрев и выдержка в печи для удаления водорода при температуре 200°…250°С.
060		Круглошлифовальная Шлифовать тонко места под посадку подшипников
065	1 2	Моечная Промыть деталь от остатков СОЖ и абразива. Продуть сжатым воздухом шпоночные пазы, центровочные отверстия и зубья
070	1	Контрольная Контроль на точность размера и формы: контроль радиального биения цапф и места под колесо; контроль допуска перпендикулярности торца под подшипник и осью вала.

2.2.5 Выбор оборудования, приспособлений и инструментов, применяемых при ремонте детали

Таблица 2.5- Оборудование и технологическая оснастка для ремонта детали вал

№ Наименование операции	Оборудование	Приспособления, инструмент, материалы
1	2	3
005 Моечная	Ванна моечная Пистолет для обдувки	Сжатый воздух (0,6МПа). Керосин, ветошь.
010 Дефектовочная	Стол приёмный СД 3725-01	Приспособление контрольное, центровое; индикатор часового типа ИЧ 0-2, кл.0 ГОСТ 577-68; Штатив ШМ-1-8 ГОСТ10192-70; Микрометр МК 0-25-0,01 ГОСТ 6507-78; прибор для измерения зубчатых колёс БВ 5061
015 Токарная	Токарный станок 16К20	Патрон 4-ёх кулачковый ГОСТ 3890-72; центр специальный с твёрдосплавной пластинкой ВК 8
020 Слесарная	Верстак слесарный СД3701-07А	Тиски слесарные ГОСТ 9392-2005 Плашка калибровочная М16 Зубило слесарное ГОСТ 7211-02 Молоток слесарный ГОСТ 2310-97
025 Круглошлифовальная	Круглошлифовальный станок 3М151	Центры упорные ГОСТ 18259-72 Круг шлифовальный ПВ 400х40х127 23А 40 С М1 6 К5 ГОСТ2424-84, индикатор ИЧ02 кл.0 ГОСТ577-68, Штатив ШМ-1-8 ГОСТ10192-70; ; Микрометр МК 0-25-0,01 ГОСТ 6507-78
030 Моечная	Ванна моечная Пистолет для обдувки	Сжатый воздух (0,6МПа). Керосин, ветошь.
035Шлицешлифовальная	Шлицешлифовальный станок	Центры упорные ГОСТ 18259-72 Круг шлифовальный 2ТП 160х20х30 23А 40 С 1 6 К5 ГОСТ2424-84, индикатор ИЧ02 кл.0 ГОСТ577-68, Штатив ШМ-1-8 ГОСТ10192-70; Пробка-эталон 0-25-0,01 ГОСТ 6507--78
040 Моечная	Ванна моечная Пистолет для обдувки	Сжатый воздух (0,6МПа). Керосин, ветошь.
045 Слесарная	Верстак слесарный СД3701-07А	Призмы ГОСТ5641-82 Полихлорвиниловая лента; ножницы; «венская известь»
050 Электролитическая	Ванны электролитические: травления 1180х1430; холодной промывки; горячей промывки; ванна; электрообезжиривания Выпрямитель ВАГГ-12-600 Стол монтажный.	Приспособления подвесочные. Аноды, экраны. Щелочной раствор (40…50 г/л тринатрия фосфата, 10…12 г/л едкого натра, 25…35 г/л жидкого стекла). Серная кислота. Электролит (хромовый ангидрит 200…250 г/л, серная кислота 2,0…2,5 г/л), Нейтрализующий раствор (3..5% углекислого натрия). Дистиллированная вода, проточная холодная и горячая вода
055 Термическая	Печь электрическая камерная СНО-8,5.17,5/10	Контейнер загрузочный
060 Круглошлифовальная	Круглошлифовальный станок 3М153	Центры упорные ГОСТ 18259-72 Круг шлифовальный ПВ 400х40х127 23А 40 С М1 6 К5 ГОСТ2424-84; индикатор ИЧ02 кл.0 ГОСТ577-68; Штатив ШМ-1-8 ГОСТ10192-70; Микрометр МК 0-25-0,01 ГОСТ 6507-78
065 Моечная	Ванна моечная Пистолет для обдувки	Сжатый воздух (0,6МПа). Керосин, ветошь.
070 Контрольная	Стол контролёра	Призмы ГОСТ5641-82; индикатор ИЧ02 кл.0 ГОСТ577-68; Штатив ШМ-1-8 ГОСТ10192-70; прибор БВ 5061

2.2.6 Определение ремонтных размеров и расчёт припусков

При восстановлении поверхности детали в номинальный размер ЭМО с последующим тонким шлифованием необходимо рассчитать толщину наращиваемого слоя и операционные размеры. Так как фактическая величина износа меньше величины однократного высаживания, то расчёт толщины наращиваемого слоя проводят по формуле:

h = Z₁ + Z₂+ Z₃, (2.17)

где h - толщина наращиваемого слоя на сторону, мм,

Z₁- припуск на высаживание, мм (для закалённой поверхности 2Z₁=0,06);

Z₂- припуск на сглаживание, мм

Z₃- припуск на тонкое шлифование,мм

i = 0,075 -величина фактического износа, мм.

Припуск на шлифование зависит от величины износа. Произведём расчёт для равномерного двухстороннего износа цапфы Ш30 j_s6.

Таблица 2.6- Припуски и межоперационные размеры

Переходы	Квалитет точности	Допуск, (износ), мм	Межоперационный припуск, (наращиваемый слой), мм	Межоперационные размеры, мм
			2Zmin	2Zmax	dmin	dmax
0 Изношенная поверхность	-	-	-	-	29,9	30,008
1 Высадить поверхность	h9	0,062	0,106	0,12	30,066	30,128
2 Сгладить поверхность	h7	0,025	0,031	0.06	30,097	30,122
3 Шлифование	js6	0,016	0,105	0,114	29,992	30,008

2.2.7 Назначение режимов ремонта на восстановительную операцию

Расчёт режимов хромирования

Исходные данные:

Годовая программа -N_г= 6500 шт

-количество однотипных деталей, подвергаемых хромированию, в одной

физической единице оборудования Nв = 1;

-число деталей при одной загрузке ванны п_д =29 шт;

-диаметр 38 мм;

-длина 300 мм

-оборудование: ванны электролитические, стол монтажный, печь нагревательная

- оснастка: приспособление специальное; аноды, экраны.

- растворы: щелочной раствор (40…50 г/л тринатрия фосфата, 10…12 г/л едкого натра, 25…35 г/л жидкого стекла), электролит (хромовый ангидрит 200…250 г/л, серная кислота 2,0…2,5 г/л), нейтрализующий раствор (3..5% углекислого натрия),

-дистиллированная вода, проточная холодная и горячая вода;

- материалы: полихлорвиниловая плёнка, наждачная шкурка.

-толщина покрытия h=0,075 (мм),

Режимы хромирования:

-напряжение (В) U=12 В;

- плотность тока D_к=30 (А/дм²);

- выход по току - з_ф =13%;

- температура Т=50 ⁰С

-удельная плотность е = 7,14 г/см³;

Расчёт основного времени хромирования, в минутах

Т_о= t_oЧ h Ч K, (2.17)

где: t_o- основное время осаждения 1 мкм покрытия (смотри табл.3.2.9.12, [25]);

К - коэффициент, зависящий от несовпадения табличной величины выхода по току и фактической;

h - толщина покрытия, мкм.

Т_о= 3,3 Ч 75 Ч = 214,5

3.2.8 Определение нормы времени

Расчёт нормы времени на гальваническую операцию

Число основных ванн (шт) определяется по формуле:

(2.18)

где: D_к - катодная плотность тока, А/дм²;

е - электрохимический эквивалент, г/Ахч (для хрома -0,33 г/Ач);

S - площадь поверхности детали ремонтируемого объекта, наращиваемой данным видом покрытия, S =3,14х30х72+3,14х20х15=7724,4 мм² (0,77 дм²) ;

N- число деталей в месяц, подвергаемых гальваническому восстановлению (N=6500:12=542 шт);

б - коэффициент, учитывающий потери тока (б =1,3…1,7);

з - выход по току, %;

х - плотность осаждаемого металла, г/см³ (для железа - 7,78 г/см³; для износостойкого хрома - 7,14 г/см³);

К_з- коэффициент, учитывающий продолжительность загрузки

ванны (К_з =1,06…1,1);

К_е - коэффициент использования ёмкости (К_е= 0,7…0,8);

N_в - число смен в сутки;

h - толщина покрытия в мм;

п_д - число деталей при одной загрузке ванны покрытия, шт.

Принимаем m_в=2 ванны

Штучное время гальванического покрытия (мин) определяется по формуле:

, (2.19)

где: п_д - число деталей при одной загрузке ванны покрытия, шт;

m_в - число основных ванн покрытия, шт;

К_в - коэффициент использования ванн (К_в = 0,7 …0,8).

Т_н - неперекрываемое время для монтажа и демонтажа, загрузки и выгрузки деталей из ванн и промывки после выгрузки (Т_н =10…30 мин);

К - время, дополнительное на обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности работника, на подготовительно-заключительное время в % от оперативного времени (для хромирования К=15%; для железнения К =13%).

3. Монтажная часть

3.1 Выбор параметров, материала фундамента, способа заливки фундаментных болтов

Исходные данные:

-станок 250 ИТМ;

-габаритные размеры станка (длина, ширина высота, в мм)

1530х910х1200

-масса станка, кг -1200

3.1.1 Расчёт параметров и выбор материала фундамента

Для изготовления бетонных фундаментов обычно применяют портландцемент марок от 200 до 600. Под металлорежущие станки со спокойным уравновешенным режимом, высокой точности применяют бетон марок 110…140. Высота бетонного фундамента для токарных станков массой до 10 т принимается не менее 400мм в зависимости от длины фундамента (L), в метрах

h =0,3

Для станка 16В05А, при длине подошвы станка L=1,530

h =0,3 =0,371 м

Высота h примерно равна стандартной глубине (0,4 м) залегания цехового фундамента, поэтому станок можно установить на индивидуальный фундамент с глубиной залегания не менее 400 мм, но с цеховым фундаментом выполнить разделительную зону, по периметру шириной 100 мм.

3.1.2 Выбор фундаментных болтов и опор

Станок можно крепить на цанговые болты. Из-за неровности опорных поверхностей стола, для установки станка используют регулируемые клинья, которые устанавливают по обе стороны болтов. Для крепления применяют гайки М20 ГОСТ 5916-2000 и шайбы нормальные ГОСТ11371-98

3.1.3 Выбор способа заливки фундамента и способа установки фундаментных болтов

Поскольку станок можно установить на цеховой фундамент, то достаточно разметить места под цанговые болты, затем сверлить отверстия под втулки Ш35 мм, втулки посадить на монтажный клей, затем установить цанговые болты. Для того, чтобы оси втулок были параллельны между собой и перпендикулярны горизонтальной плоскости необходимо применить кондукторную плиту, которая так же позволит получить точные межосевые расстояния

3.1.4 Технические требования на приёмку фундамента

Готовность фундамента оформляется актом приёмки-сдачи, подписанного представителями строительных и монтажных организаций и технадзором заказчика.

Фундамент с подливкой выполняется ниже на 50…80 мм проектной отметки. На фундаменте не допускаются неровности и отслаивание. Фундамент проверяют уровнем. Допускается наклон не более мм на 1 м длины. Резьбовые поверхности под гайки должны быть без деформаций и иметь длину. Фундамент должен быть очищен от строительного мусора, от опалубки. Выступающая арматура должна быть отрезана. На фундаментные болты должны быть установлены гайки и шайбы.

В нашем случае используется цеховой фундамент, который принимается строительными организациями, для разметки осей цеховая площадка должна быть ровной, размещаться, согласно планировки, остальные требования, как и для индивидуального фундамента.

3.2 Выбор оборудования и оснастки для подъёма и переноса станка

3.2.1 Выбор оборудования для подъёма, транспортировки и установки оборудования на фундамент

Для перевозки оборудования внутри одного здания можно использовать автомобильный кран грузоподъёмностью до 100 кН. Это оборудование может выполнять подъём и установку на фундамент, но, если к фундаменту нет подъезда, то V-Карт подвозит оборудование в разобранном виде на площадку, с которой удобно оборудование переносить кран-балкой грузоподъёмностью 10 кН.

3.2.2 Выбор и обоснование такелажных средств, для подъёма, или кантования оборудования

Для грузоподъёмных машин обычно используют стальные канаты ЛК-РО конструкции 6х36, с линейным касанием проволок между слоями, имеющие в составе проволоки разных диаметров, или универсальные стропы. На эскизе показана обвязка при помощи универсальных строп.

Диаметр каната ([15],с.325) зависит от массы станка. В нашем случае (рисунок 4.3), при массе оборудования до 10 т, диаметр стропа - 19,5 мм [16, c.42]. Транспортировка и сборка оборудования идёт по узлам Для зачаливания каната, в чалочное отверстие станины вставляют рым-болты (4шт), соответствующие диаметру отверстий. Для надёжности фиксации каната, в отверстия рым болтов вставляют замки и вставляют ограничители в виде штырей. В нашем случае можно использовать строп 4СК.

Стальной канат рассчитывают на растяжение по формуле

S=P/К,

где S- наибольшая допустимая нагрузка, кН; Р-разрушающая нагрузка каната в целом, кН; К- коэффициент запаса прочности каната (для машинного среднего режима работы К=5,5).

S=173000/5,5?4=7864 Н

Это усилие значительно больше веса станка станины.

3.3 Схема установки оборудования на фундамент

3.3.1 План фундамента

Рисунок 3.2 -План крепления к цеховому фундаменту

3.3.2 Схема транспортировки оборудования

При транспортировке оборудования к месту установки и при опускании на фундамент станок не должен подвергаться сильным толчкам. Перед установкой станок необходимо тщательно очистить от антикоррозионных покрытий, нанесённых на открытые, а так же закрытые кожухами, обработанные поверхности деталей станка и во избежание коррозии покрыть тонким слоем масла марки И-30А ГОСТ 20799-75.

Очистка производится чистыми салфетками, смоченными бензином Б-70 ГОСТ 1012-72.

Рисунок 3.3- Схема транспортировки оборудования

3.3.3 Схема установки оборудования на фундамент (показать сечение фундамента по местам установки болтов и опор)

Приводится сечение А- А (рисунок 3.2)

Рисунок 3.4- Сечение в месте крепления к фундаменту

При транспортировке оборудования к месту установки и пи опускании на фундамент станок не должен подвергаться сильным толчкам. Перед установкой станок необходимо тщательно очистить от антикоррозионных покрытий, нанесённых на открытые, а так же закрытые кожухами, обработанные поверхности деталей станка и во избежание коррозии покрыть тонким слоем масла марки И-30А ГОСТ 20799-75.

Очистка производится чистыми салфетками, смоченными бензином Б-70 ГОСТ 1012-72.

3.3.4 Правила Госгортехнадзора при выборе грузоподъёмного оборудования и оснастки

При монтажных работах необходимо выполнять следующие правила:

-вес поднимаемых грузов не должен превышать грузоподъёмности кранов или подъёмных механизмов и применяемых при этом вспомогательных механизмов; все движения кранов и подъёмных механизмов и торможение их во время работы должны производиться плавно без рывков.

-перемещение крюков, тележки и крана должны производиться в пределах, не допускающих срабатывания ограничителя хода.

-при горизонтальном перемещении грузов, при помощи кранов и подъёмных механизмов, их высота должна быть не менее чем на 0,5 м выше встречающихся на пути предметов.

-места внутри и вне цеха, на которых производятся работы по подъёму и перемещению грузов, должны быть хорошо освещены естественным или искусственным светом, а при недостатке общего освещения осветительные устройства должны иметь краны.

-при перемещении тяжестей не допускается нахождение лиц на монтажной площадке, не имеющих прямого отношения к производимой работе.

-при перерыве или окончании работы груз не должен оставаться в подвешенном состоянии.

-у электрических кранов и подъёмных механизмов во время перерывов и при окончании работы рубильники и контроллеры должны быть выключены.

-воспрещается отрывать краном защемлённые грузы (углублённые в землю или находящиеся на земле в примёрзшем состоянии).

-запрещается пользоваться кранами и другими грузоподъёмными машинами и механизмами, не прошедшими техническое освидетельствование.

3.3.5 Порядок монтажа оборудования

Оборудование монтируют на рабочее место, сохраняя следующий порядок:

-приёмка фундамента с соблюдением технических требований;

-проверка состояния и комплектности крепежа;

-опустить оборудование на опоры с одновременной установкой на болты;

-выверить по уровню положение станка, при проверке положение регулировать при помощи опор;

-заземлить станок подключением к общей цеховой системе;

-подключить станок к электросети;

-проверить наличие смазки

-испытать станок на холостом ходу, на низкой скорости -крепить оборудование;

-проверить оборудование на жёсткость, нагружая шпиндель (использовать нагрузочный динамометр и индикатор);

-слить масло, промыть систему;

-осмотреть состояние основных сопряжений, при необходимости заменить стандартные изделия;

-залить свежее масло;

-сдать оборудование по акту приёмки-сдачи.

4. Техника безопасности и охрана труда при ремонтных работах

4.1 Санитарные нормы и правила для поддержания микроклимата на ремонтном участке

Микроклимат (температура в помещении при средних условиях труда должна быть в пределах 22…25 ⁰ С, скорость движения 0,3…0,7 м/с, влажность воздуха 40…65 %); освещенность (естественная освещенность характеризуется коэффициентом освещенности К_см =0,25…0,4, или отношением световой поверхности окон к площади пола, допускается от 1:8, с применением ламп накаливания до 1:5 с применением люминесцентных ламп); загазованность помещения (углеводами не более 0,1…0,3 мг/л, аэрозолями более 0,2…0,3 мг/м³, пылью не более 5…10 мг/м³, СО₂ не более 0,17…10%, СО не более 0,02…0,03 мг/л); шум (частота не более 350…800 Гц, допустимый уровень шума не более 85…90 дБ).

Загрязненность воздуха в производстве может быть вызвана наличием токсичных (ядовитых) газов, паров, пыли и др. К токсичным веществам относится углекислый газ, который выделяется при сварке, от имеющихся сварочных машин и аппаратов в значительных количествах. Его содержание в воздухе определяют с помощью универсального газоанализатора (УГ).

Освещенность помещений изменяют люксометром с пределами измерения 1....50 000 лк.

Шум и вибрация появляются при работе динамически неуравновешенных агрегатов и инструмента. Шум возникает из-за пневматических приводов механизмов, наличия компрессора.

Единицей измерения уровня (силы) шума принят децибел (дб), а частота шума (вибрации) измеряется в герцах (Гц).

Уровень шума в производстве измеряют шумомерами типа Ш-ЗМ, АШ-2М, ИНШ-2.

4.2 Правила техники безопасности, применяемые для ремонтных работ, на механических, слесарных и монтажных участках

При монтаже, демонтаже и сборочных работах необходимо учитывать факторы, снижающие и предупреждающие травматизм.

Возле рабочего места, при монтаже, демонтаже оборудования необходимо предусмотреть площадку для деталей и материалов и сборочных единиц.

Полы должны иметь ровную нескользкую поверхность, без выбоин и порогов. На рабочих местах для сборки под ноги уложить деревянные решетки или настилы.

Для предупреждения поражения электрическим током оборудование должно быть заземлено. Состояние заземления проверяют не реже одного раза в квартал.

Оборудование разрешается ремонтировать только после отключения его от сети.

Применять подъемно-транспортное оборудование, зарегистрированное в инспекции ГОСГОРТЕХНАДЗОРА, который должен периодически проводить его техническое освидетельствование.

Подъемные устройства с ручным приводом, цепи и канаты должны проходить освидетельствование комиссией под руководством главного инженера ремонтного предприятия. Нельзя использовать оборудование и такелажные средства, не прошедшие технической переаттестации.

К управлению кранами допускают лиц, имеющих специальные удостоверения на право работы на грузоподъемных средствах.

Техника безопасности при сварочно-наплавочных работах. К электрогазосварочным и наплавочным работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и специальное обучение, имеющие удостоверение на право выполнения указанных работ и группу по электробезопасности не ниже второй.

Все сварщики, выполняющие дуговую и газовую сварку, должны ежегодно проходить проверку знаний на своих предприятиях с продлением срока действия удостоверения на право выполнения сварочных работ.

Техника безопасности при выполнении ЭМО. При ЭМО инструмент и заготовка находятся под действием тока. Высокие требования предъявляются к заземлению, которое проверяется не реже осмотрового периода, а так же к состоянию изоляции приспособления для закрепления детали и инструмента. К работе на таком оборудовании должны допускаться люди специально-подготовленные.

Техника безопасности при слесарных работах

Верстки из металла и дерева для слесарных работ должны иметь жесткую и прочную конструкцию и быть достаточно массивными, чтобы не качаться и не вибрировать при работе на них. Верхнюю крышку верстака сделать из хорошо пригнанных досок толщиной 40....50 мм, которые обить листовым железом. Ширина двухсторонних верстаков 1,2....1,5 м. В середине верстака предусматривают сетку высотой 0,8 м для предохранения рабочих от ранения отлетающими при рубке кусочками металла. Ширина односторонних верстаков 0,6....0,8 м. Для экономии площади ремонтный участок оборудовать многоместными верстаками. Высота верстаков должна быть такой, чтобы губки тисков находились на уровне локтя работающего.

Стеллажи для хранения деталей должны иметь небольшой уклон полок внутрь и быть удобными по высоте для укладки деталей.

Рабочее место слесаря под ногами оборудуют решетчатым настилом с расстоянием между планками 25....30 мм.

Рабочие гальванического участка, использующие кислоты, щелочи, каустическую соду и другие аналогичные жидкости, во избежание ожогов глаз и тела должны работать в предохранительных очках, перчатках (рукавицах) и соответствующей специальной одежде. При работе с летучими растворителями надевать респираторы.

Транспортирование лакокрасочных материалов, ацетона и других растворителей должно производиться в герметично закрытой таре. Переносить растворители и легковоспламеняющиеся вещества в открытой или стеклянной таре запрещается.

Особые меры предосторожности должны приниматься при соприкосновении с этилированным бензином, который содержит тетраэтилсвинец и ядовит. Загрязненные этилированным бензином цементно-бетонные и асфальтобетонные покрытия обезвреживают кашицей хлорной извести, смываемой водой через 15....20 мин после нанесения на загрязненные места. Для деревянных полов такую операцию проделывают дважды.

Обезвреживать этилированный бензин сухой хлорной известью запрещается. Загрязненные этилированным бензином обтирочные материалы, ветошь и опилки собирают в металлическую тару с плотными крышками, а затем сжигают с принятием определенных мер предосторожности.

Этилированный бензин нельзя использовать для освещения, а также для паяльных ламп, бензорезов, для чистки одежды, промывки деталей и других целей.

Заключение

Курсовой проект выполнен согласно заданию. Для станка 250 ИТМ разработана общая часть проекта, из которой становится понятно, как работает станок и его механизмы, какую роль в машине играет редуктор, как работает эта сборочная единица.

Разработана система смазки.

Исходя из условий, определённых заданием, выбран способ и метод восстановления вала, у которого износились поверхности под зубчатые блоки (шлицы по ширине), цапфы и резьба. Поверхности цапф восстанавливаем хромированием, резьбу калибруем, шлицевые пазы восстанавливаем в номинальный размер раздачей шлицов с последующим шлифованием. Выбранный метод восстановления является оптимальным по технологическому, технико-экономическому, техническому признакам.

Выполнены необходимые расчёты для выбора метода ремонта и оптимальных промежуточных припусков и размеров.

Разработан оптимальный технологический процесс сборочной операции.

Заполнены технологические карты и выполнена графическая часть курсового проекта (ремонтный чертёж вала и технологический процесс восстановления его).

Выбраны условия транспортировки оборудования на место эксплуатации, произведён расчёт фундамента, выбраны необходимый крепёж и опоры.

Список литературы

1 Шейнгольд Е.М., Нечаев Л.Н. Технология ремонта и монтажа промышленного оборудования. Л.; Машиностроение, 1988.

2 Система технического обслуживания и ремонта технологического и подъёмно-транспортного оборудования. В трёх книгах.; Волгоград; НПО «Ремонт», 1988.

3 Справочник слесаря-монтажника технологического оборудования. Под ред. П.П. Алексеенко. М.; Машиностроение, 1990.

4 Пекелис Г.Д., Гельберг Б.Т. Технология ремонта металлорежущих станков. Л.; Машиностроение, 1984.

5 Гельберг Б.Т., Пекелис Г.Д. Ремонт промышленного оборудования. 8-е изд., перераб. и доп. М.; Высш. школа, 1981.

6 Оганян А.А. Монтаж металлорежущего и кузнечно-прессового оборудования. М.; Высш. школа, 1980.

7 Болгов И.В. Восстановление изношенных деталей бытовых машин технологического оборудования. М.; МТИ, 1982.

8 Пикус М.Ю. Справочник слесаря по ремонту металлорежущих станков. Минск; «Вышэйшая школа», 1987.

9 Линц В.П. Кузнечно-прессовое оборудование и его наладка. 4-е изд., перераб. и доп. М.; Высш. школа, 1988.

10 Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. 3-е изд., перераб. и доп. М.; Машиностроение, 1989.

11 Прогрессивные способы восстановления деталей. Тула; ГПКТИ «Станкосервис», 1986.

12 Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. М.; Машиностроение, 1989.

13 Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова3-е изд. М.; Машиностроение, 1986.

14 Общемашиностроительные нормативы слесарных и слесарно-ремонтных работ. М.; Машиностроение, 1983.

15 Яковлев В.Н. Справочник слесаря -монтажника. - 4-е изд., перераб и доп. -М.: Машиностроение, 1983

16 Сергунина Л.С. Методические указания по выполнению курсового проектирования по дисциплине «Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт промышленного оборудования». Тольятти; ТТК, 2004.

Размещено на Allbest.ru

...