Реконструкция ленточного конвейера для транспортировки древесной щепы

Длина приводного и натяжного барабанов:

В + 150 = 1000 + 150 = 1150 мм.

Разобьем трассу конвейера на отдельные участки и пронумеровав их.

Определим натяжение ленты в отдельных точках трассы конвейера методом обхода по контуру.

Обход начинаем с точки 1, натяжение в которой пока неизвестно.

Сопротивление на отклоняющих барабанах W_повопределим при значении коэффициента k_п=1.03

Рисунок 2.3.1 - Схема к расчету горизонтального - наклонного ленточного конвейера.

В предположении, что угол обхвата лентой отклоняющего барабана около 90⁰.

Натяжение ленты в точке 2:

S₂=S₁₊W_пов=S₁+s_наб(k_п-1)= S₁+ S₁(1.03-1)=1.03S₁ (2.3.15)

Сопротивление на наклонном участке 2 холостой ветви:

(2.3.16)

^.

при погонной массе движущихся частей холостой ветви конвейера

q_р^х=11,2 кг/м, q_Т=q_л=11.44 кг/м и L_H^x=44 м.

Натяжение в т. 3:

S₃=S₂+W_2-3=1.03S₁-232 кгс. (2.3.17)

Примем центральный угол криволинейного участка 3

б = 1,06 рад.

При этом k=2.718^0.04•1.06=1.04.

Сопротивление на криволинейном участке 3-4 (батарея роликов):

W_кр=S_наб(k-1)=S₃(1.04-1)=0.04S₃ (2.3.18)

Натяжение в точке 4:

S₄=S₃+W_кр=S₃+0.04S₃=1.04•(1.03S₁-232)=1.07S₁-232кгс. (2.3.19)

Сопротивление на прямолинейном порожнем участке 4-5:

(2.3.20)

Натяжение в т. 5:

S₅ = S₄ + W_пов = 1,07S₁-232+110=1.07S₁-122 (2.3.21)

Натяжение в т. 6:

(2.3.22)

здесь W_пов - сопротивление на отклоняющем барабане

Натяжение в т. 7 (полагает коэффициент k_п равным 1.05) при б = 180°

(2.3.23)

Сопротивление на погрузочном пункте от сообщения грузу скорости тягового органа:

(2.3.24)

Сопротивление от направляющих бортов загрузочного лотка

W_л = 5 •l (2.3.25)

W_л= 5 • 2 = 10 кгс.

где l - длина загрузочного лотка, м.

Общее сопротивление при загрузке:

(2.3.26)

Натяжение в т. 8

Сопротивление на участке 8-9

Натяжение в т. 9

Сопротивление на криволинейном участке 9-10 (батарея роликов)

Натяжение в т. 10

Сопротивление на участке 10-11

Здесь q_K=q_л+q_р= 11.4+16.5=27.9 кгс/м - погонная нагрузка от движущихся частей конвейера на нагруженном участке;

L_г=L_8-9cosв=43,5•cos14° - длина горизонтальной проекции участка 10-11,

Натяжение в т. 11

Сопротивление на участке 11-12 (плужковый разгрузчик)

Натяжение в т. 12

Использую известное соотношение Эйлера между натяжением набегающей и сбегающей ветвей на приводном барабане:

, (2.3.27)

где коэффициент сцепления между прорезиненной лентой и стальным барабаном

б = 200° = 3.5 радиан - принятый угол обхвата барабана лентой.

Подставив это соотношение в полученное выше выражение

найдем ;

2.3.4 Определяем численное значение натяжной ленты в остальных точках конвейера

S₂ = 1,03 •S₁ = 5049 кгс.

S₃ = 1,03 • S₁ - 232 = 4817 кгс.

S₄ = 1,07 • S₁ - 232 =5013 кгс.

S₅ = 1,07 • S₁ - 122 =5123 кгс .

S₆ = 1,1 • S₁ - 125 = 5267кгс.

S₇ = 1,1 • S₁ - 131 = 5261 кгс.

S₈ = 1,1 • S₁ - 49 = 5343 кгс.

S₉ = 1,1 • S₁ + 447 = 5839 кгс.

S₁₀ = 1,1 • S₁ + 465 = 5857 кгс.

S₁₁ = 1,2 • S₁ + 5563 = 11445 кгс.

S₁₂ = 1,2 • S₁ + 5883 = 11765 кгс.

Строим диаграмму натяжений ленты

Рисунок 2.3.2 - Диаграмма натяжений ленты.

По уточненному значению

проверяем прочность ленты.

Требуемое число прокладок:

(2.3.28)

Принимаю 6 прокладок.

Проверяю правильность выбора диаметра приводного барабана:

(2.3.29)

р_ср = 10000 н/м² - допустимое давление ленты на барабан.

= 200⁰ - угол обхвата лентой барабана.

W₀ = S₁₂ - S₁ = 11765-4902=6863 кгс - тяговая сила;

= 0,25 - коэффициент сцепления между прорезиненной лентой и стальным барабаном для влажной атмосферы.

КПД приводного барабана:

(2.3.30)

_б = 0,04 - коэффициент сопротивления барабана.

2.3.5 Определяем мощность на приводном валу конвейера

, (2.3.31)

Мощность двигателя для привода конвейера:

(2.3.32)



3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Разработка технологии изготовления вала-шестерни привода конвейера

3.1.1 Описание конструкции и назначение детали

В различных конструкциях машин и механизмов основными деталями, передающими крутящие моменты, являются валы.

Рассматриваемая деталь представляет собой ступенчатую вал-шестерню, т.к. на одной из шеек нарезан зуб. Изготовление шестерни как единое целое с валом, экономически целесообразно, поскольку уменьшается число посадочных поверхностей и необходимость применения того или иного соединения; экономия материала на изготовление, поэтому при u> 3,15 шестерни выполняются заодно с валом.

Предусмотрены шейки Ш 60f7 как опорные для установки в подшипники. Шейка с резьбой М36 х 1,5 - G9 служит для крепления гайки, фиксирующей подшипниковый узел.

3.1.2 Технологический контроль чертежа детали

Чертеж выполнен в соответствии с ГОСТ 2.316-68 «Правила нанесения на чертеж надписей, технических требований и таблиц».

Размеры, посадки и предельные отклонения размеров обозначены в соответствии с ГОСТ 2.207-68 «Нанесение размеров и предельных отклонений».

Отклонения формы и взаимного расположения поверхностей детали выполнены в соответствии с ГОСТ 2.308-68 «Указание на чертежах предельных отклонений формы и расположения поверхностей».

Обозначение шероховатости обработки нанесено в соответствии с ГОСТ 2.309-73 «Нанесение на чертежах обозначений шероховатости поверхности».

Все размеры и размерные линии выполнены в соответствии с ГОСТ 2.303-68.

Внешняя рамка, рамка поля чертежа выполнены в соответствии с ГОСТ 2.301-68.

Изображение детали выполнено в одном виде - главный вид.

На главном виде совмещены вид и местный разрез, что дает наиболее полное представление о детали. Сечение позволяет задать размеры шпоночного паза.

В правом верхнем углу расположена таблица параметров, в которую занесены все параметры зубчатого колеса. В технических условиях дана дополнительная информация для технологического проектирования, не содержащаяся в изображении детали. Это сведения о состоянии материала после термической обработки, неуказанные предельные отклонения.

3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ чертежа показывает, что наиболее высокие требования по точности и качеству предъявляются к опорным шейкам, прилегающим к ним торцам и зубчатой поверхности вала-шестерни. Конструкция детали в основном отработана на технологичность, обладает высокой жесткостью, обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что позволяет использовать при обработке многоинструментальные наладки и высокопроизводительные режимы резания. Опорные шейки вала-шестерни обрабатывают на шлифовальных станках, обеспечивающих высокую точность расположения торцов к поверхностям опорных шеек. Заданные чертежом точность размеров поверхностей, их относительного расположения и параметры качества поверхностного слоя, могут быть достаточно экономично обеспечены традиционными методами обработки.

Вместе с тем, предусмотренная чертежом форма шпоночного паза нетехнологична, так как требует обработки малопроизводительным методом - многопроходным фрезерованием концевой фрезой. Очевидно, что без ущерба для прочности вала форму этого паза целесообразно было бы заменить либо на сегментную, либо на полуоткрытую и применить более производительные дисковые фрезы. Недостаточно технологичной делают конструкцию также различные радиусы переходных поверхностей от опорных шеек к торцам 4 и (R2 и R1, 6max).

3.1.4 Выбор заготовки

Для изготовления заготовки будем рассматривать следующие способы (см. рисунок 1):

- прокат;

- штамповку.

Метод выполнения заготовки определяется назначением и конструкцией заданной детали, материалом, техническими требованиями, а так же, что немаловажно, экономичностью изготовления.

Составим два варианта технологического процесса изготовления вал-шестерни по себестоимости и выявим наиболее приемлемый вариант.

Общие исходные данные:

- материал детали сталь 45 ГОСТ 1050-88;

- масса детали m = 6,3кг;

- годовая программа N = 500 шт.

Таблица 3.1 - Данные для расчета стоимости заготовки

Наименование показателей	1 вариант	2 вариант
Вид загтовки	прокат	Штамповка
Масса заготовки, кг	13,7	7,1
Стоимость 1 т заготовок, приятых за базу Cт, руб	18 850	22650
Стоимость 1 т. стружки Sотх, руб	1 200	1 200



Рисунок 3.1 - Эскизы заготовок

3.1.4.1 Заготовка из проката

Припуск на торцевые поверхности -

Припуск на наружный диаметр -

Определяем массу проката:

,

где - плотность стали,

Стоимость заготовки, полученной методом проката, будет равна:

,

где - масса заготовки, кг;

- стоимость 1 заготовки, принятых за базу, руб.

Размещено на http://www.allbest.ru

16

1

3.1.4.2 Заготовка штамповка

Припуск на торцевые поверхности -

Припуск на наружный диаметр -

Т.к. заготовка при ковке имеет сложную форму, то для начала разобьем ее на простые формы и сосчитаем их массу.

,

Таким образом, общая масса ковки будет равна

,

Но штамповке образуется окалина, которая составляет 3% от массы годной заготовки. Она прибавляется к массе ковки. Поэтому масса заготовки будет равна:

,

Стоимость заготовки, полученной методом ковки, будет равна:

3.1.4.3 Выбор заготовки

Из двух сопоставленных вариантов технологического процесса изготовления вал- шестерни выбираем второй вариант, так как стоимость заготовки полученной методом штамповки дешевле, чем заготовка, полученная методом проката.

Вид заготовки для изготовления вал - шестерни - штамповка.



3.1.5 Выбор маршрута обработки

Рисунок 3.2 - Вал-шестерня

Маршрут обработки:

Фрезерно-центровальная:

Фрезеровать торцы 1, 12;

Зацентровать с двух сторон;

Токарная:

Установка 1:

Точить поверхность 5 (Ш 80,5 ? = 161 мм) предварительно;

Точить поверхность 2 (Ш 48,5 ? = 69,5 мм);

Подрезать торец поверхность 4;

Установка 2:

Точить поверхность 8 (Ш 60 ? = 90 мм);

Подрезать торец 7, 9;

Точить фаску 2х45°;

Точить поверхность 10 (Ш 40,5 ? = 77 мм);

Точить поверхность 11 (Ш 35,83 ? = 24 мм) под М36;

Точить фаску 2х45°;

Нарезать резьбу М36х1,5;

Точить окончательно поверхность 5 (Ш79,95_-0,2 ? = 70 мм);

Шпоночно-фрезерная:

Фрезеровать шпоночный паз;

Зубо-фрезерная:

Фрезеровать зубья 6;

Термическая:

Калить и отпустить до HRC 32…46;

Круглошлифовальная:

Шлифовать поверхности 10, 2.

3.1.6 Выбор типа производства и форма организации

Определим тип производства по коэффициенту загрузки оборудования:

K=, (3.1)

где Т - среднее технологическое время операции;

N - годовая программа выпуска, шт.;

F_ч - годовой фонд рабочего времени F_ч= 2000 ч.

Таблица 3.2 - Приближенный расчет технологического времени

Операция	Расчетная формула То · 10-3, мин	Расчет времени	Т
1.Фррезерно-центровальная: Фрезерная Центровальная	То = 6? То = 0,52d?	6·40·10-3 = 0,24 0,52·4·12 = 0,025	0,265
2. Токарная	То = 0,17d? - точение То = 0,52(D2 - d2) - подрезка торца То = 19d? - нарезать резьбу	0,17·80,5·161 = 2,2 0,17·48,5·70 = 0,58 0,052(D2 - d2) = 0,052(802 - 502) = 0,003 0,17·60·90 = 6,3 0,052(D2 - d2) = 0,052(802 - 602) = 0,003 0,17·40,5·77 = 0,54 0,17·36·24 = 0,15 19·36·24 = 16,4 0,17·80·70 = 1,0	27,2
3. Зубофрезерная	То = 2,2b	2,2·70 = 15,4	15,4
4.Шпоночнофрезерная	То = 4?	4·45 = 0,18	0,48
5.Круглошлифовальная	То = 0,15d?	0,15·[40·53 + 48·70] = 2,6 мин	2,6
		?	45,62

Тип производства по коэффициенту загрузки.

K= = = 1,9

Принимаем серийное производство. Форма организации производства - специализированный участок по изготовлению зубчатых колес.

3.1.7 Выбор и расчет припусков на обработку

Расчет припуска производим по методу профессора Кована по данным «Справочника технолога - машиностроителя» т.1 с.185-196 под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.

Поверхность для расчета припуска Ш 50 h7(_-0,025)

Минимальный припуск на черновую обработку для поковок:

2Z_min = 2(R_z+ h + ) (3.2)



R_z = 200 мкм, h = 250 мкм - качество поверхности поковок нормальной точности.

Для поковок деталей типа валов нормальной точности:

Кривизна заготовки: = 1,4· = 1,4·236 = 330 мкм.

Отклонение от соосности: = 1,2·d = 1,2·48 = 57,6 мкм.

Суммарное значение:

= = 335 мкм.

= 230 мкм - погрешность установки

2Z_min = 2(200+ 250 + ) = 1712 мкм ? 1,70 мм.

Припуск на чистовую обработку:

2Z_{чист min} = 2(R_zчерн+ h_черн + ) = 2(50 + 50 +) = 1446 мкм = 1,45 мм

Шлифование:

Предварительное: 2Z_min = 2(R_z+ h +) = 2(10+20+36) = 266 мкм

Окончательное: 2Z_min = 2(R_z+ h +) = 2(20+36) = 112 мкм

Общий припуск на обработку: 1700+1450+270+110 = 3530 мкм = 3,53 мм.

Расчетный размер dp:

d_р1 = 48 - 0,025 = 47,975

d_р2 = 47,975 + 0,110 = 48,085

d_р3 = 48,085 + 0,270 = 48,355

d_р4 = 48,355 + 1,45 = 49,80

d_р5 = 49,80 + 1,7 = 51,5

рассчитываем размеры по переходам с учетом допуска:

47,975 + 0,050 = 48,03 мм

48,085 + 0,266 = 48,36 мм и т.д.

Предельные размеры припусков Zmax определяем как разность наибольших предельных размеров и Zmin - как разность наименьших предельных размеров.

2 Zmax₄ = 48,19 - 47,975 = 0,215 мм = 215 мкм

2 Zmax₃ = 48,51 - 48,09 = 0,42 мм = 420 мкм

2 Zmax₂ = 50,3 - 48,51 = 1,79 мм = 1790 мкм

2 Zmax₁ = 53,5 - 50,3 = 2,8 мм = 2800 мкм

2 Zmin₄ = 48,03 - 47,975 = 0,115 мм = 115 мкм

2 Zmin₃ = 48,36 - 48,09 = 0,270 мм = 270 мкм

2 Zmin₂ = 49,8 - 48,36 = 1,44 мм = 1440 мкм

2 Zmin₁ = 51,5 - 49,8 = 1,7 мм = 1700 мкм

Длина заготовки по ГОСТ 7062-90

L = (230 + 2д) ± 2 = (230 + 10) ± 10 = 240 ± 10 мм.



Таблица3.3 - Карта расчета припусков и предельных размеров

Маршрут обработки	Элементы припуска	Расчетный припуск, 2 Zmin, мкм	Расчетный размер dp1	Допуск на изготовление, Тd, мкм	Принятые размеры по переходам, мм	Полученные предельные припуски, мкм
	Rz	h						d max	d min	2 Zmin	2 Zmax
1. Поковка	200	250	335	-	3530	51,5	2000	53,5	51,5	-	-
2.Обтачивание черновое чистовое	50 25	50 25	25 -	230 -	1712 1446	49,8 48,36	500 150	50,3 48,51	49,8 48,36	1700 1440	2800 1790
3.Шлифование предварительное окончательное	10 5	20 15	36 -	- -	266 112	48,085 47,975	100 50	48,19 48,03	48,09 47,975	270 115	420 215

Вывод: расчетный припуск 2 Zmin = 3530 мкм.

Предельные значения припусков:

2 Zmin = 3525 мкм.

2 Zmax = 4590 мкм.

Рисунок 3.2 - Схема расположения полей припусков и допусков на обработку вала

3.1.8 Выбор оборудования

Исходные данные для выбора заготовки:

Вид обработки.

Форма и расположение обрабатываемой поверхности.

Габаритные размеры деталей.

Точность обработки.

Тип производства.

Согласно разработанному маршруту и приведенным исходным данным, примем следующие модели станков:

Таблица 3.4 - Технологическое оборудование

Операция	Модель станка
1.Фрезерно-центровальная	Фрезерно-центровальный полуавтомат модели МР-73М
2. Токарная	Токарный станок модели 16К20ФЗ с ЧПУ
3.Шпоночно-фрезерная	Шпоночно-фрезерный станок модели 6Д91
4. Зубофрезерная	Вертикально-зубофрезерный станок модели 5В312
5.Круглошлифовальная	Круглошлифовальный станок модели 3Б153Т

Технические характеристики выбранных станков приведены ниже, т.к. на основании их выбираются режимы резания.

Таблица 3.5 - Фрезерно-центровальный полуавтомат модели МР-73М

Техническая характеристика	Параметры
Диаметр обрабатываемой заготовки, мм	25…125
Длина обрабатываемой заготовки, мм	500…1250
Число скоростей шпинделя фрезы	6
Частота вращения шпинделя фрезы, мин-1	125; 179; 249; 358; 497; 712
Наибольший ход головки фрезы, мм	220
Рабочая подача фрезы (бесступенчатое регулирование)	20…400
Частота вращения сверлильного шпинделя, мин-1	238; 330; 465; 580; 815; 1125
Конец фрезерного шпинделя по ГОСТ 836-72	50
Рабочая подача сверлильной головки (бесступенчатое регулирование), мм/мин	20…300

Таблица 3.6 - Токарно-винторезный станок модели 16К20ФЗ

Техническая характеристика	Параметры
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной над суппортом	400 220
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя	53
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки	1000
Шаг нарезаемой резьбы: метрической	до 20
Частота вращения шпинделя, об/мин	12,5 - 2000
Число скоростей шпинделя	22
Наибольшее перемещение суппорта: продольное поперечное	900 250
Подача суппорта, мм/об (мм/мин): продольная поперечная	(3 - 1200) (1,5 - 600)
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	10

Таблица 3.7 - Шпоночно-фрезерный станок модели 6Д91

Техническая характеристика	Параметры
Ширина фрезеруемого паза, мм	3…20
Диаметр обрабатываемого вала, устанавливаемого в приспособлении, мм	8…80
Наибольшая длина фрезеруемого паза, мм	300
Наибольшая разбивка паза, мм	1,0
Размер рабочей поверхности стола, мм	200х800
Конус шпинделя	40(ГОСТ836-72)
Частота вращения шпинделя, мин-1	500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000
Количество рабочих продольных подач фрезерной головки	Бесступенчатое регулирование
Продольная подача фрезерной головки, мм/мин	20…120
Количество поперечных подач фрезерной головки	Бесступенчатое регулирование
Поперечная подача фрезерной головки, мм/мин	15…300
Мощность электродвигателя, кВт главного привода привода подачи	2,2 0,8

Таблица 3.8 - Вертикально-зубофрезерный станок модели 5В312

Техническая характеристика	Параметры
Диаметр обрабатываемых колес с прямым зубом, мм	320
Наибольший модуль по стали, мм	6
Ширина обрабатываемого колеса, мм	160
Наибольшие размеры червячной фрезы, мм: диаметр длина	160 145
Конус Морзе шпинделя фрезы	N 5
Число скоростей шпинделя фрезы	8
Частота вращения шпинделя, мин-1	100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500
Подача стола: вертикальная, мм/об	2,5; 3,3; 4; 5; 6,5; 8; 10; 13; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100
Мощность электродвигателя привода червячной фрезы, кВт	7,5

Таблица 3.9 - Круглошлифовальный станок модели 3Б153Т

Техническая характеристика	Параметры
Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм: диаметр длина	200 500
Рекомендуемый диаметр шлифуемого круга, мм	20…80
Наибольшие размеры шлифовального круга, мм	500х63х203
Частота вращения шлифовальной бабки шпинделя, мин-1	1320
Частота вращения шпинделя изделия, мин-1	78…780
Угол поворота стола, град	± 1
Угол поворота шлифовальной бабки, град	+ 26°34ґ
Наибольшее поперечное перемещение шлифовальной бабки, мм	160
Непрерывная подача для врезного шлифования (бесступенчатое регулирование), мм/мин	0,05…1,5
Мощность электродвигателя, кВт	7,5

3.1.9 Выбор режущего инструмента и станочных приспособлений

Исходные данные:

Вид обработки.

Схема базирования.

Габаритные размеры головки.

Точность обработки.

Режущие инструменты, обеспечение доступа инструмента к обрабатываемой поверхности.

Тип производства.

Тип силового привода.

Модель станка.

Таблица3.10 - Выбор инструмента

Операция	Инструмент
1.Фрезерно-центровальная	Фреза торцовая Ш100 мм, насадная со вставными ножами, Т5К10, ГОСТ 9473-80 Сверло центровочное Ш4,0 мм. ГОСТ 14952-75 Р6М5
2. Токарная	- резец проходной упорный с пластинками твердого сплава Т5К10 (черновое точение) и Т15К6 (чистовое) ГОСТ 18879-73. Размеры державки ВхН = 16х25, L=140 мм, длина пластинки ? = 16 мм. - резец резьбовый, ГОСТ 18885-73, Т15К6, ВхН = 16х25, ?пласт = 8 мм. - резец проходной отогнутый ГОСТ 18868-73, ВхН = 16х25.
3. Шпоночно-фрезерная	Фреза шпоночная Ш12 мм, тип II - с коническим хвостовиком, ГОСТ 9140-78 Р6М5
4. Зубофрезерная	Фреза червячная m =3, тип 1 класса точности АА ГОСТ 9324-80 Р6М5
5. Круглошлифовальная	Круг шлифовальный 2П250х12х40 2А 40 СТ2 6 К5 35 м/с А 1 кл. ГОСТ 2424-83



Таблица 3.11 - Выбор приспособлений

Наименование операции	Наименование приспособления
1.Фрезерно-центровальная	Тиски станочные винтовые для круглых профилей ГОСТ 21168-75
2.Шпоночно-фрезерная
3. Токарная	Патрон самоцентрирующийся трехкулачковый ГОСТ 2675-80, вращающийся центр
4. Зубофрезерная	Оправка и неподвижный центр
5. Круглошлифовальная	Центр вращающийся и неподвижный

3.1.10 Выбор средств измерения и контроля размеров

В ходе обработки используются средства измерения (таблицу5.10):

Таблица 3.12- Средства измерения

Контролируемые поверхности	Инструмент и его характеристики
Ш48h7, Ш40f7 Ш79,95-0.2	Микрометры гладкие 2 класса, с пределом измерения 25-50 и 75-100, цена деления с=0,01
Размеры по длине вала, промер диаметров при черновом точении	Штангенциркуль ШЦ-IIIс пределом измерения 0-320, цена деления с=0,1 Штангенциркуль ШЦ-I с пределом измерения 0-125, цена деления с=0,1
М36х15G9	Калибр-кольцо М36х15
Шпоночный паз b = 12f9	Комплексный калибр
Радиусы	Радиусомер
Точность зубчатого колеса	Прибор БВ - 5061 цехового типа для колес точности ? 4 Биениемер Б - 10М для колес с точностью ? 6 Шагомер БВ - 5070 - при точности колес ? 5.

3.1.11 Выбор режимов резания и расчет основного времени

Наиболее выгодными считаются такие режимы обработки, которые обеспечивают наименьшую себестоимость механической обработки при удовлетворении всех требований к качеству продукции и производительности обработки.

В общем случае необходимо соблюдать определенную последовательность назначения режимов резания t > S > V > n, которая включает следующие этапы:

Выбор глубины резания t (мм) по условию удаления припуска под обработку за один рабочий ход, но в зависимости от требований по точности и шероховатости, предъявляемых к обработанной поверхности; припуск разделяют по стадиям обработки: предварительная, окончательная и отделочная.

Выбор подачи на один оборот S_о (мм/об) или подачи на один зуб (для многозубных инструментов) S_z(мм/зуб) с учетом стадии обработки (предварительная, чистовая или отделочная) и нагрузочно-прочностных характеристик технологической системы.

Подачу при черновой обработке выбирают максимально возможную, учитывая следующие ограничения: прочность механизмов привода и подачи станка; прочность инструмента; прочность заготовки; жесткость и прочность технологической системы. Мощность станка, как правило, не ограничивает подачу: при недостатке мощности в большинстве случаев следует снижать не подачу, а скорость.

При чистовой обработке подачу выбирают в зависимости от требований к точности и шероховатости поверхностей.

Определение скорости резания V (м/мин) с учетом выбранных t, S, свойств обрабатываемого и режущего материалов, геометрии и стойкости инструмента.

Определение частоты вращения n_p (мин^-1):

n_p . (3.2)

Расчетное значение корректируется по паспорту станка, принимается ближайшее меньшее значение.

Как правило, при расчете режимов резания определяется основное (машинное) время:

Т_о=, мин, (3.3)

где L = ? + + y - перемещение инструмента,

? - длина обработанной поверхности,

- врезание инструмента,

y - перебег его.

Пример расчета режима резания на точение:

Глубина резания t = мм.

Подача S_такт = 0,3 -0,6 мм/об.

Принимаем S = 0,3 мм/об, что соответствует паспортным данным.

Скорость главного движения для стали 45 у_в = 680 МПа, t = 2,5 мм, S = 0,3 мм/об при точении резцом с пластикой Т5К10, при стойкости его Т = 60 мин., берем по таблице [4, т. 2, с. 270] показатели степеней и коэффициент C_v:

V= . (3.4)

K_v = K_Mv · K_nv· K_uv= 0,9 · 0,8 · 0,65 = 0,47.

K_Mv= - коэффициент, учитывающий качество отрабатываемого материала.

K_nv= 0,8 - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки.

K_uv= 0,65 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

V = м/мин.

n = об/мин.

Корректируем расчетное значение по паспорту станка. Принимаем:

n_д = 400 об/мин

v_д = м/мин.

Определяем машинное время:

T_o = , (3.5)

где l = 83,5 - длина обработки

y = t·ctg45° = 2,5·ctg45° = 2,5 мм - перебег резца

Д = 1-3 мм, принимаем Д = 2 - врезание инструмента.

T_o = мин.

Аналогично рассчитываются режимы резания по остальным операциям, учитывая особенности в расчетах. Так при определении основного времени при нарезании резьбы T_o = ,

где l₁ = (5…8)p - врезание и пробег резца. Подача равна шагу резьбы.

T_o = мин.

На основании изложенного, проведем выбор и расчет режимов резания.

Таблица 3.13 - Режимы резания

Содержание операции	t	i	S	V	n	To
	мм		мм/об	м/мин	об/мин	мин
Фрезерно-центровальная Фрезерная Сверлить 2 центров.отверстия	2 2	1 1	0,4 0,12	190 14	712 1125	0,32 0,11
Основное время на операцию:	0,43
Токарная Точить поверхность 5 (предварительно) Точить поверхность 2 Подрезать торец поверхности 4 Снять фаску 2х45 Точить поверхность 8 Подрезать торец поверхность 7 Подрезать торец поверхность 9 Снять фаску 2х45 Точить поверхность 10 Точить поверхность 11 Снять фаску 2х45 Точить поверхность 5 окончательно 13. Нарезать резьбу М36х1,5	2,5 2,5 2 2 2,5 2 2 2 2,5 2 2 1 0,2	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3	0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 1,5	101 95 101 95 118,7 101 118,7 95 79,8 78,3 78,3 101 71,2	400 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630	0,75 0,41 0,12 0,01 0,11 0,14 0,13 0,01 0,32 0,17 0,01 0,60 0,04
Основное время на операцию	3.85
Шпоночно-фрезерная 1. Фрезеровать шпоночный паз	2,25	2		31,4	200	5,6
Основное время на операцию	5,6
Зубо - фрезерная 1. Фрезеровать зубья	0,84	3	0,2	26	100	21,3
Основное время на операцию	21,3
Круглошлифовальная 1. Шлифовать поверхности 10, 2.	0,26	1	0,003	30 / 104	250 / 1320	7,24
Основное время на операцию	7,24
Общее время	38,41

3.1.12 Расчет технической нормы времени

Технические нормы времени в условиях серийного производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.

В серийном производстве определяется норма штучно - калькуляционного времени, которое определяется для всех операций, кроме шлифовальных, в виде:

Т_ш-к = + Т_о + (Т_у.с + Т_з.о + Т_уп + Т_из)К + Т_об.оm (3.6)

Для шлифовальных операций

Т_ш-к = + Т_о + (Т_у.с. + Т_з.о. + Т_уп + Т_из)К + Т_тех + Т_орг + Т_оm ,

где Т_п-з - подготовительно - заключительное время, мин;

n - количество деталей в настроечной партии, шт.;

Т_о - основное (технологическое) время, мин;

Т_b - вспомогательное время, мин;

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

Т_b = Т_у.с + Т_з.о + Т_уп + Т_из, (3.7)

где Т_у.с. - время на установку и снятие детали, мин;

Т_з.о - время на закрепление и открепление, мин;

Т_уп - время на приемы управления, мин;

Т_из - время на измерение детали, мин;

Т_из - время на измерение детали, мин;

Т_об - время обслуживания рабочего места, мин;

Т_об = Т_тех + Т_орг,

где Т_тех - время на обслуживание рабочего места, мин;

Т_орг - время на организационное обслуживание, мин;

Т_оm - время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

К - коэффициент, учитывающий тип производства.

Норма времени на обслуживание, отдых и естественные надобности берется в % от Т_o для токарных работ - 6,5 %, для фрезерных - 4 %, для зубофрезерных - 8 % для круглошлифовальных работ, отдых, естественные надобности - 4 %.

Остальные нормы времени выбираются по таблицам.

Данные расчета представлены в сводной таблице.

Для определения Т_ш-к определяем размер партии одновременно запускаемых деталей.

n= , (3.8)

где N - годовая программа выпуска;

a - периодичность запуска в днях; принимаем a = 24;

F - число рабочих дней в году.

n = = 472 шт.

Таблица 3.13- Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин

	То	Тb	Тon	Тоб.оm %	Ттех	Торг	Тоm	Тшт	Тn.з	n	Тш.к
		Туст+ Тз.о	Туп	Тиз
1.Фрезерно-центровальная	0,42	0,478	0,9	4% 0,04	-	-	-	0,94	20	472	0,98
		0,078	0,11	0,29
2.Токарная	3,85	1,85	5,7	6,5 % 0,38	-	-	-	6,08	24	472	6,13
		0,24	0,10	1,51
3.Шпоночно-фрезерная	5,6	0,28	5,88	4 % 0,23	-	-	-	6,11	18	472	6,15
		0,11	0,05	0,12
4.Зубофрезерная	21,3	0,8	22,1	8 % 1,77	-	-	-	23,87	24	472	23,92
		0,31	0,08	0,41
5.Кругло-шлифовальная	7,24	0,65	7,89	4 % 0,32	-	-	5 % 0,39	8,6	8	472	8,62
		0,13	0,05	0,47
ИТОГО:	38,4		42,47					45,6	94		45,8

3.1.13 Разработка управляющей программы для станков с ЧПУ

Токарная операция - станок 16К20Ф3С32 с ЧПУ 2Р22

1 установка

Проточить ф85,5 мм L=161 (пов.5) предварительная

Проточить ф48,5 мм L=69,5 мм (пов.2)

с подрезкой торца 4

снять фаску 2х45°

резец упорно- проходной Т5К10 ц 90°

N1 T1S2630F0,3 ввод инструмента, скорости вращения шпинделя, рабочей подачи

N2 M03X80,5Z2E включение шпинделя, выход инструмента на исходную позицию

N3 Z-153 перемещение инструмента по оси z

N4 X81 Z2E отвод инструмента от детали

N5 X48,5 выход на координату 2 прохода

N6 L08 Z-69,5P2,5 цикл наружной проточки

N7 X49 Z2 Е отвод инструмента от детали

N8 X 43 C2 выход на координату 3 прохода, снятие фаски

N9 Z-69,5 перемещение инструмента по оси z

N10 X75 C2 выход на координату 4 прохода, снятие фаски

N11 Z2 Е выход инструмента на исходную позицию

T - функция инструмента

X - перемещение инструмента по оси Х

Z - перемещение инструмента по оси Z

S - скорость главного движения

F- рабочая подача

N - номер кадра

M 17 - конец описания детали

Е - быстрый ход

Р - глубина резания

2 установка

Точить ф60 мм L=90 мм (пов.8)с подрезкой торца 7, снять фаску 2х45°

резец упорно- проходной Т5К10ц90°

N1 T1 S2 630 F0,3 ввод инструмента, скорости вращения шпинделя, рабочей подачи

N2M03 X 70 Z2 E включение шпинделя, выход инструмента на исходную позицию

N3 L08 Z-90 P 2,5 цикл наружной обработки детали

N4 X75 C 2 снятие фаски на ф72

N5 X76 Z2 E отвод инструмента от детали

N6 X40,5 выход на координату 2 прохода

N7 L08 Z-77 P2,5 цикл наружной обработки детали

N8 X41 Z2 E отвод инструмента от детали

N9 X37 выход на координату 3 прохода

N10 L08 Z-24 P 2,5 цикл наружной обработки детали

N11 X38 Z2 отвод инструмента от детали

N12 Z0 подвод к 0 по оси Z

N13 X31 C2 снятие фаски на ф31

N14 Z-24 перемещение инструмента по оси Z

N15 X36 C2 снятие фаски на ф36

N16 Z2 E выход инструмента на исходную позицию

Нарезать резьбу М36х1,5 мм резец резьбовой Т15К6

N17 T2 S 2 200F0,1ввод инструмента, скорости вращения шпинделя, рабочей подачи

N18 X36 Z2 E включение шпинделя, выход инструмента на исходную позицию

N19 L 01 X- 24 P0,2H6 цикл нарезания резьбы

N20X 34,3 выход на координату внутреннего ф резьбы

N21 X36 отвод инструмента от детали

N22 Z2 Eвыход инструмента на исходную позицию

Точить окончательно ф79,95-02 мм L=70 мм резец упорно- проходной

Т15К6ц90°

N23 T3 S 2 250 F0.2ввод инструмента, скорости вращения шпинделя, рабочей подачи

N24 X79,95Z-90 Е выход на координату чистового прохода

N25 Z-160 перемещение инструмента по оси Z

N26 X91 Z2 Еотвод инструмента от детали

N27 M17 конец программы



4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов в цехе ДВП

Безопасность производственного оборудования и производственного процесса, т.е. материальный или технический фактор безопасности производства играют определяющую роль в общей системе безопасности труда. Производство древесно-волокнистой плиты в целом характеризуется сложностью и разнообразием механического оборудования, использованием химически активных веществ, в связи с чем в производственном процессе в основном имеют место опасные физические и физико-химические факторы.

Характеристики основного оборудования и операций, создающих опасные производственные факторы сведены в таблице 5.1

Анализ, приведенный в таблице 5.1показывает технологические операции, которые могут воздействовать на человека и каким образом. Перечислены необходимые мероприятия и средства защиты от опасных производственных факторов. Таким образом, для избегания травмирования нужно четко следовать технологическим инструкциям, использовать средства защиты и строго соблюдать технику безопасности.

Характеристики вредных производственных факторов сведены в таблице 4.1

Анализ данных, приведенных в таблице 5.1.показывает, что фактическая величина показателей вредных производственных факторов удовлетворяет нормам, предъявляющим к требованиям в цехе, кроме показателя уровня шума. Для обеспечения безопасности рабочих, связанной с превышением шума, необходимы средства индивидуальной защиты от шума (наушники, шлемы, вкладыши)



Таблица 4.1 Анализ опасных производственных факторов.

Наименования операций (оборудования) создающих опасность.	Характеристика и вид опасного фактора	Вид воздействия на человека
1. Работа ленточного конвейера.	Вращении различных деталей приводов и механизмов (между роликами и полосой конвейера)	Захват и вовлечение в опасную зону спецодежды, конечностей человека с,травмированием.
2.Ручная уборка просыпей.	Падение с высоты.	Падение с высоты, травма
3. Работа по обслуживанию оборудования на конвейере расположенного сверху.
4. Работа рубительной машины.	вращении деталей приводов и механизмов рубительной машины(венцы привода,4 - х валковой дробилки)	Захват и вовлечение в опасную зону спецодежды, конечностей человека с, травмированием.
5. Разрыв соединительных муфт.	летящими частями.	Травмирование
6. Разрыв трубопровода, газо- или паропровода.	газом, паром, растворами или маслом, парами масла.	Травмирование
7. Электрооборудование.	Высокое напряжение, электрическая дуга.	электотрама
8. Движение автотранспорта.	Движение автотранспорта по дороге.	Травмирование

Таблица 4.2Характеристика вредных производственных факторов.

Наименование фактора	Величина показателя	Влияние на жизнедеятельность человека
	норма	Факт
1.Температура воздуха, 0С, - хол. Период -тёпл. период	-23 +23	-29,4 +28	нарушение терморегуляции организма, физиологические нарушения
2. Допустимая относительная влажность,%	65	60
3. Скорость движения воздуха, м/с	0,5	0,4
4.Освещённость на рабочем месте, лк	150	150	утомляемость, не позволяет воспринимать необходимую информацию, напряжение нервной системы, ошибочные действия
5. Аварийная освещённость на рабочем месте, лк	10	10
6. Концентрация пыли в воздухе рабочей зоны, мг/м3	4	5	фиброгенное, раздражающее и токсическое действие, приводит к заболеваниям лёгких
7. Уровень шума, дБ	60	87,5	утомление слухового органа приводит к тугоухости и глухоте, утомляет работающих приводит к снижению производительности. нарушениям центральной нервной системы, заболеваниям сосудов и суставов, головным болям и головокружениям
8. Уровень вибрации, дБ	72	72

Из таблицы 4.2видно, что данные производственные факторы приводят к хроническим заболеваниям, травмам человека.

4.2 Меры по обеспечению безопасных условий труда

Для обеспечения безопасных и здоровых условий труда на участке ленточного конвейер цехадревесно - волокнистой плиты, необходимо рассмотреть комплекс мер по системе безопасности зданий, промышленных помещений, установок и индивидуальной защите людей.

Производственное оборудование, используемое для получения и обработки древесной щепы, соответствует требованиям ГОСТ. Применяемые приспособления соответствуют требованиям ГОСТ. Применяемое электрооборудование и электроприборы и их эксплуатация соответствуют требованиям ГОСТ. Правилам установки электроприборов и правилам эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок. Системы водоснабжения, устройства питьевого водоснабжения соответствует требованиям.

Проемы в стенах производственных помещениях цеха предназначенных для движения транспорта и прохода людей оборудованы приспособлениями и устройствами (коридоры, тамбуры и др.) исключающие сквозняки и распространение пожара (автоматически защелкивающиеся двери, заслонки и пр.). В цехе имеется менее 2 выходов устроенных в местах наиболее целесообразных для выхода обслуживающего персонала, и они оборудованы соответствующими знаками (световая сигнальная лампа, табличка). На входных дверях и въездных воротах помещений д.б. указана категория помещения по взрывной, пожаро - и газоопасности, вывешены знаки безопасности, предупреждающие о наличии вредных веществ или газа, об опасности пожара или взрыва. Знаки безопасности соответствуют ГОСТ.

Производственные и вспомогательные помещения цеха и участков оборудованы системами отопления, вентиляции, аэрации и кондиционирования воздуха в соответствии с требованиями, обеспечивая на рабочих местах снижение содержания вредных веществ до значений, не превышающих ПДК по ГОСТ 12.1.088, а так же метрологические условия, соответствующие техническим требованиям к микроклимату в производ...