Вдосконалення верстату під час ремонту

Вдосконалення верстату під час ремонту

ВВЕДЕННЯ

Головна задача машинобудування - забезпечення значного підйому матеріального і культурного рівня життя народу. Рішення цієї задачі неможливе без забезпечення високих темпів зростання суспільного виробництва, підвищення його ефективності, продуктивності праці всіх галузей народного господарства. Продуктивність праці в машинобудуванні знаходяться в прямій залежності від технічного стану робочих машин і механізмів, їх безперебійної роботи і точності. Тому для досягнення високих темпів зростання вдосконаленню організації ремонту промислового устаткування, упровадженню в ремонтну практику прогресивної технології виконання ремонтних робіт. Сучасне технологічне устаткування є складним комплексом механізмів і апаратів. У промисловості з'являється все більше потокових і автоматичних ліній, для успішного функціонування яких необхідна безвідмовна робота кожного вхідного в них агрегату. Основною причиною зниження продуктивності промислового устаткування і погіршення якості продукції, що випускається, є неминучий знос деталей. Щоб відновити устаткування, його ремонтують. Для виконання ремонтних робіт слюсар-ремонтник повинен знати не тільки призначення і принцип дії сучасного промислового устаткування, але і вивчати новітні конструкції устаткування, пристосувань і інструментів, вживаних на передових промислових підприємствах, освоювати прогресивні методи виконання ремонтних робіт, перевіряти і випробовувати різне устаткування після ремонту, а також налагоджувати і контролювати його, застосовуючи новітні інструменти і пристосування, раціонально організовуючи роботу. Роль механіків, обслуговуючих сучасне устаткування, виключно відповідальна, вимагає хорошого устаткування і уміння кваліфіковано виконувати профілактичний ремонт. Щоб відповідати цим високим вимогам, технік-механік повинен засвоїти основи технології ремонту, одержати хорошу загально технічну підготовку і мати достатні загальні технічні знання. Головні задачі працівників ремонтної служби підприємств - забезпечення безперебійної роботи і хорошого технічного стану устаткування. Обов'язком механіка є спостереження за строгим виконанням правил технічної експлуатації. Ремонт повинен виконуватися на основі прогресивної технології із застосуванням оснащення, що підвищує продуктивність праці і забезпечує високу якість ремонту. Важливою задачею ремонтників є вдосконалення таких машин в процесі ремонту з наближенням їх характеристик до даних сучасних машин того ж призначення. Окрім ремонту устаткування техніку механіку по ремонту доводиться здійснювати монтаж устаткування, виготовляти нестандартне устаткування, засобу автоматизації і механізації. Таким чином, механік і ремонтники цехів машинобудівних заводів в своїй практичній роботі вирішують широкий круг питань, що визначає необхідність різносторонньої і широкої їх технічної підготовки.

На підприємствах нашої країни всі ремонтні роботи виконують відповідно до плану за системою планово-запобіжних ремонтів (ППР).

1 ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Призначення, технічна характеристика і область застосування верстата, що ремонтується

Консольно-фрезерний верстат моделі 6М13П призначений для фрезерування всіляких деталей із сталі, чавуну і кольорових сплавів циліндровими, дисковими, фасонними, кутовими, торцями, кінцевими фрезами. На верстаті можна обробляти вертикальну і горизонтальну плоскість, пази, рамки, зубчасті колеса і інші деталі, а також прорізати прямі і гвинтові канавки, нарізувати зовнішні і внутрішні різьблення. Верстат призначений для виконання фрезерних робіт в умовах одиничного і серійного виробництв. У великосерійному виробництві верстат може бути використаний для виконання робіт операційного характеру.

Технологічні можливості верстата можна розширити вживанням ділильної голівки, поворотного круглого столу, накладної універсальної голівки і інших пристосувань. Характеристика і жорсткість верстата дозволяють повністю використовувати можливості швидкорізального і твердосплавного інструментів.

Технічна характеристика верстата приведена в таблиці 1.1

1.2 Призначення, конструктивні особливості, опис роботи і будова ремонтованого вузла - стійки

На верстаті можна обробляти зовнішні і внутрішні поверхні різної конфігурації, прорізати прямі і гвинтові канавки, нарізувати зовнішні і внутрішні різьблення, обробляти зубчаті колеса і т.п. Верстат називають консольним тому, що стіл верстата встановлений на консолі, що переміщається вгору по направляючих станини. Основним розміром фрезерного верстата FSS350 є розмір робочої поверхні столу. Задня сторона стійки закривається дверима. У верхній частині стійки встановлена контропора. До правої сторони стійки кріпиться розподільна шафа. У стійці вмонтовується коробка головного приводу і двигун приводу головного руху.

При демонтажі із станини консолі, до зняття направляючих планок консолі, необхідно консоль заздалегідь вивісити краном.

3

4

2 1

Малюнок 1.2 - Ескіз стійки.

Таблиця 1.2 - Технічні вимоги

1.3 Система змащування заданого устаткування

Уважне відношення до мастила, нормальна робота системи мастила є гарантією безвідмовної роботи верстата і його довговічності, запобігаючи передчасному зносу деталей, сприяючи збереженню первинної точності. Нормальна робота верстата можлива тільки при умові строго дотримання своєчасного мастила і застосування змащувальних матеріалів, що рекомендуються в специфікації і схемі мастила. На верстаті є дві ізольовані централізовані системи мастила: зубчатих коліс, підшипників коробки швидкостей і елементів коробки перемикання швидкостей; зубчатих коліс, підшипників коробки передач, консолі, санчат, що направляють консолі, санчат і столу. Масляний резервуар і насос мастила коробки швидкостей знаходяться в станині. Масло заливається через косинець, розташований на задній стінці станини, до середини маслопокажчика. Контроль за роботою системи мастила коробки швидкостей здійснюється за допомогою маслопокажчика, який знаходиться над механізмом перемикання швидкостей. Масляний резервуар і насос мастила вузлів, що забезпечують рух подачі, розташований в консолі. Рівень масла, що заливається в резервуар через косинець, перевищувати не рекомендується: заливка вище середини маслопокажчикя може привести до підтічок масла з консолі і коробки подач. Крім того, при переповненому резервуарі масло через рейки затікає в корпус коробки перемикання, що може привести до псування кінцевого вимикача короткочасного включення двигуна подач. Злив масла з консолі проводиться через пробку, розташовану в нижній частині консолі з лівого боку. Контроль за роботою системи мастила коробки подач і консолі здійснюється маслопокажчикем, що знаходиться у верхній частині коробки подач. Робота системи мастила вважається задовільною, якщо масло краплями витікає з трубки, що підводить, наявність цівки або заповнення ніші покажчика маслом свідчить про добру роботу масляної системи. Направляючі столу, санчат, консолі, механізми приводу подовжнього ходу, розташовані в санчатах, змазали періодично маслом від насоса, розташованого в консолі. Масло для мастила цих вузлів поступає з резервуару консолі. Мастило направляючих консолі і направляючих санчат, столу і механізмів приводу подовжнього ходу проводиться натисненням на кнопки, які розміщені на передній панелі над ручкою вертикального ходу. Достатність мастила оцінюється по наявності масла на направляючих. Мастило повинне проводитися з урахуванням ступеня завантаження верстата, як правило, перед роботою (орієнтовно двічі в зміну при тривалості до двадцяти секунд). Мастило підшипників кінцевих опор гвинта подовжньої подачі проводять шприцюванням через спеціальні крапки. Мастило підшипників сережки - краплинне. Заливши масла проводиться через пробки до середини маслопокажчика. Мастило вважається достатнім, якщо на поверхні ковзання поступає одна крапля через дві, три хвилини.

Перелік точок мастила приведені в таблиці 1.2

Таблиця 1.2 Точки змащення, періодичність змащення, мастило

2. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ

2.1 Кінематична схема і кінематичний розрахунок з урахуванням модернізації підвузла валу № 4 коробки швидкостей

Під модернізацією обладнання, що діє, розуміється внесення до конструкції обладнання таких змін, які підвищують їх технічний рівень і продуктивність. Економічно доцільно виробляти модернізацію тільки тоді, коли виробничі затрати окупляться в два - три роки, продуктивність верстата підвищиться не менше чим на 20 - 30 % і верстат експлуатуватиметься не менше п'яти років. Верстати найдоцільніше модернізувати при першому капітальному ремонті. Верстати, що перебували в експлуатації 15 - 20 років, немає змісту модернізувати, тому що вони занадто зношені фізично і морально. Однак іноді модернізують обладнання, якому міні 8 років і більше 20 років. У першому випадку - це спричиняє тим, що по своїх конструктивних особливостях той або інший верстат перешкоджає впровадженню нового прогресивного процесу, а в другому випадку - це походить, коли достовірно відомо, що дане обладнання дуже потрібне виробництву, а ближчим часом не удається замінити його новим. Для підвищення продуктивності зраджують кінематику верстата, збільшують частоту обертання шпинделя верстата. Прийнято два способи підвищення частоти обертання шпинделя. Перший спосіб - це заміна передавального ставлення першої зубчатої пари, тобто зміни числа зубів шестерні, схильної на другому валу. Другий спосіб - це заміна передавального ставлення скінченної зубчатої пари, тобто числа зубів шестерні, що перебуває на валу перед шпинделем. Модернізацію коробки швидкостей виконуємо заміною числа зубів шестерні, яка схильна на четвертому валу, тобто за другим способом.

Передавальне ставлення при існуючій кінематичній парі рівне

 (2.1)

Визначаємо суму зубів існуючої пари

(2.2)

Визначаємо число зубів однієї із замінених шестерень Z2 по формулі при =1,26

Визначаємо кількість зубів другої шестерні

Виконуємо кінематичну схему верстата і будуємо графік обертання шпинделя (малюнок 2.1).

Це передавальне ставлення трохи відрізняється від набутого значення знаменником геометричного низки прогресії. Будуємо графік частот обертання шпінделя. Графік частот обертання шпінделя виконаний на малюнку 2.2.

Малюнок 2.2 -Графік частот обертання шпинделя

Малюнок 2.1- Кінематична схема верстата

2.2 Конструкція підвузла валу, що розробляється № 4

У коробці швидкостей верстата схильний чотири вали і шпиндель. Підвузол валу, що розробляється № 4 має три опорні посадочні шийки, на яких змонтовані шарикопідшипники. На першій посадочній шийці O55| кв| схильний підшипник № 311 ГОСТ 8338-75. На середній шийці O60| кв| схильне два підшипники № 212 ГОСТ 8338-75. На правій шийці O45| кВ| схильний підшипник № 309 ГОСТ 8338-75. Із зовнішнього боку вал зачиняти заглушкою із тим аби унеможливити попадання пилу і бруду в підшипник № 311. Від осьового зміщення всередину кільця підшипник № 311 утримує наполегливе кільце. З двох сторін зовнішнього кільця підшипника № 311 схильні масло захисні кільця. Вал № 4 по конструкції шліцьовий з|із| центруванням по зовнішньому діаметру. Умовне позначення шліцьового валу по СТ СЕВ 187 - 75, d-8 52 а 10 10-9. На цьому валу розташовано два блоки зубчастих коліс. Один потрійний блок складається із зубчастих коліс: Z=37, m=4; Z=46, m=4; Z=26, m=4. Потроєний блок зубчатих коліс схильний на валу між лівою і середньою опорами, тобто між підшипниками № 311 і № 212. Внутрішні кільця підшипників № 212 від осьового переміщення фіксуються наполегливими кільцями. Другий зубчатий блок складається з двох шестерень Z=82|, m=3|; Z=24|, m=4|. Шестерня Z=82| установлена на шестерні Z=24| за допомогою шпонки і фіксується від осьового зміщення стопорним кільцем. Цей зубчатий блок схильний на правій стороні валу між середньою і правою опорами, тобто між шарикопідшипниками № 212 і № 309. Від осьового зміщення внутрішнє кільце підшипника № 309 утримує наполегливе кільце.

Всі шарикопідшипники змонтовані в отворах станини консольно-фрезерного верстата. Коробка швидкостей верстата виконана на малюнку 2.3.

Малюнок 2.3 - Коробка швидкостей верстата

2.3 Перевірочний розрахунок модернізованої ланки валу № 4

За модернізовану ланку в даному курсовому проекті приймаємо вал 5 коробок швидкостей із|із| зміненим діаметром шестерні. Діаметр валу під шестернею відповідає 158 мм, а зовнішній діаметр шестерні складає

D = m ( z + 2 ) (2.3)

де D - діаметр шестерні по вершинах зубів, мм

m - модуль шестерні, мм

z - число зубів шестерні

Шестерня і вал виготовлені із сталі 45 і для них межа міцності на текучість складе [ ]=360 Н/мм2. Потужність на валу складає 108 кВт|. При розрахунку валу повинна виконуватися умова запасу міцності.

Коефіцієнт запасу міцності, що допускається, визначається по формулі:

(2.4)

де Т - межа міцності на текучість, Н/мм2

[ ] - межа міцності, що допускається, на текучість, Н/мм2

Дійсний коефіцієнт запасу міцності визначається по формулі

(2.5)

де экв - еквівалентна напруга, Н/мм2

Еквівалентна напруження визначається по формулі

(2.6)

де wk - приведений момент опору перетину валу, мм2

Мпр - приведений момент Н·мм

Приведений момент від дії на вал визначається по формулі

(2.7)

де Mk - момент, що крутить, діє на вал, Н·м

Mz - момент від дії радіальної сили Т, Н·м

My - момент від дії дотичної сили Р, Н·м

Розрахункова схема сил, що діють на вал, приведена на малюнку 2.4.

Малюнок 2.4 - Схема дії сил на вал, епюра| моментів

Визначуваний момент, що крутить

(2.8)

де N - потужність на валу, кВт

n - частота обертання валу, мін -1

Потужність на валу складає N = 7 кВт.

Частота обертання n = 400 (дивитися графік частот обертання шпінделя)

Визначаємо окружне зусилля

(2.9)

де Мк - момент кручення, Н·м

Дш - діаметр шестерні, м

Діаметр шестерні визначається

де m - модуль зуба шестерні, мм

Z - число зубів шестерні

Визначаємо радіальну силу Т по формулі

(2.10)

Визначаємо реакції опор від дії окружної і радіальної сил.

Визначаємо реакції в опорах А і У від дії окружної сили Р.

 (2.11)

; (2.12)

Визначаємо реакції опор від дії радіальної сили Т

; (2.13)

; (2.14)

Визначаємо моменти, що вигинають, від дії окружної і радіальної сил.

Момент, що вигинає, від окружної сили Р

(2.15)

Момент, що вигинає, від дії радіальної сили Т рівний

Визначуваний приведений момент

Визначаємо еквівалентну напруження, що виникає від дії сил на вал

(2.16)

де экв - еквівалентна напруга, що виникає в перетині валу, Н/мм2

wх - момент опору перетину валу вигину, мм3

Для круглого перетину

де d - діаметр валу, мм3

Еквівалентна напруження, що виникає в перетині валу що менше допускаються

; 69<360

Отже вал задовольняє по міцності.

Запас міцності

Визначуваний момент, що крутить

 (2.8)

де N - потужність на валу, кВт

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5