4 (Рессор с отбойником соосного ТНА ЖРД)
Описание файла
Файл "4" внутри архива находится в папке "Рессор с отбойником соосного ТНА ЖРД". Документ из архива "Рессор с отбойником соосного ТНА ЖРД", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология машиностроения (тм)" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "технология машиностроения" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "4"
Текст из документа "4"
1. Техническое задание.
1. Разработать техническую документацию на деталь:
Разработать технологический процесс на изготовление детали:
рессора с отбойником соосного ТНА ЖРД;
2. Спроектировать приспособление для токарной обработки:
спроектировать державку резцовую для закрепления фасонного резца на R9.
3. Спроектировать инструмент для одной из операций рабочего техпроцесса:
спроектировать резец фасонный на R9.
4. Спроектировать мерительный (контролирующий) инструмент:
спроектировать шаблон для контроля формы сферических поверхностей (R9).
5. Топер. = 20 мин Проделанную работу представить в графическом виде (на листах формата А1) и в РПЗ, содержащей основные расчеты и анализ полученных при проектировании результатов.
2. Вводная часть
2.1. Требования, предъявляемые насосам и насосным агрегатам
В качестве объекта проектирования данного курсового проекта была выбрана деталь: крыльчатка колеса насоса окислителя (осевого типа), который является одной из важнейших составных частей ТНА ЖРД.
Сформулируем основные наиболее важные требования к насосным агрегатам ЖРД, состоящим из насосов и двигателей для их привода.
Насосный агрегат должен:
а) надежно обеспечивать беспрерывную подачу необходимого количества компонентов в камеру сгорания под заданным давлением с возможно более высоким КПД;
б) иметь минимальные габаритные размеры и массу, а следовательно, максимально возможную угловую скорость;
в) иметь минимальную стоимость изготовления;
г) обеспечивать устойчивую работу двигателя на всех его режимах;
д) иметь низкий уровень пульсаций и вибраций.
Эти общие требования к насосному агрегату конкретизируются и дополняются в зависимости от назначения и схемы ЖРД. Дополнительные требования уточняются при рассмотрении конкретной системы питания ЖРД. Перечислив общие требования к насосному агрегату, сформулируем дополнительные требования к насосам ЖРД.
Требования к насосам:
Требования к насосам почти целиком определяются такими параметрами двигательной установки, как тяга, давление в камере сгорания, физико-химические свойства компонентов, давление в баках.
Насос должен:
а) быть приспособлен для работы с агрессивными жидкостями, какими являются высококипящие окислители топлив ЖРД (азотная кислота и ее производная – перекись водорода). При работе на окислителях не допустимы трения между деталями насоса, которые приводят к местному нагреву внутренних частей насоса, возгоранию, и даже взрыву насоса. Ввиду этого насосы, в которых имеются трущиеся пары, не пригодны для ЖРД;
б) обладать высокими антикавитационными свойствами, то есть быть работоспособным при малых давлениях на входе. Чем меньше допустимое давление на входе в насос, тем меньше необходимое давление в баке компонента, а это приводит к уменьшению массы бака и уменьшению массы всей двигательной установки;
в) иметь такую зависимость создаваемого напора от расхода жидкости, которая обеспечивала бы устойчивую работу системы питания, как на основных, так и на переходных режимах работы двигателя. При работе насоса должна быть исключена возможность срыва режима или возникновения колебаний параметров насоса (напора, расхода) под влиянием малых случайных отклонений в сопротивлении системы питания;
г) быть способен перекачивать компонент с некоторым содержанием газа или пара. Жидкость может насыщаться газом наддува при длительном хранении и в состоянии невесомости. При перекачке криогенных жидкостей на вход в насос может поступать жидкость с паром.
Специальными техническими требованиями при изготовлении рабочих колес лопастных насосов являются:
а) перпендикулярность оси каналов оси вращения и их симметричность относительно наружных поверхностей боковых дисков;
б) отсутствие биения входного отверстия;
в) чистота поверхностей каналов у колес с фрезерованными лопатками не ниже Rz20 – Rz2.5;
г) дисбаланс от 50-70 г мм. Точность посадочных размеров рабочих колес находится в пределах 2 – 3-го классов.
2.2. Технические условия работы детали в составе ТНА.
Деталь: крыльчатка колеса насоса окислителя.
-
Среда, в которой работает колесо – азотная кислота, химическая формула HNO3.
-
Частота вращения = 5486 [рад/с].
-
Кавитационный запас на входе в насос, близкий к минимальному при котором определяется рабочая характеристика, h = 267 [Дж/кг].
-
Кавитационный запас на входе в насос, близкий к минимальному при котором напор насоса не зависит от кавитационного запаса на входе в насос, hкав = 436 [Дж/кг].
-
Кавитационный запас при котором насос работает вблизи зоны срыва, hкр = 108 [Дж/кг].
-
Кавитационный коэффициент, Скр = 3500.
-
Расход через насос, Qкр = 0.00322 [м3/с].
-
Напор, Нк = 1030 [Дж/кг].
-
КПД, = 0.52.
-
Температура компонента топлива (окислителя), Т = 283 [К](Т = 10оС).
4. Обоснование выбора материала детали. Свойства выбранного материала.
В качестве конструкционного материала детали выбрана жаропрочная, коррозионно-стойкая сталь мартенситного класса 13Х11Н2B2МФ. (ГОСТ 5632-7).
Эти стали предназначены для изделий, работающих при температурах 450-600 оС, и отличаются повышенной стойкостью к окислению в атмосфере пара или топочных газов.
Свойства выбранной стали 13Х11Н2B2МФ:
-
Массовая доля элементов, %:
С | Cr | Ni | W | Mo | V |
0.13 | 11 | 1.7 | 1.8 | 0.4 | 0.25 |
-
Механические свойства:
в, МПа | , % | Tmax, оС | HB |
1250 | 15 | 800 | 143 |
Так как проектируемая деталь (рессора с отбойником) работает в составе ТНА (работа детали происходит в непосредственной близости от активной осевой турбины, работающей на окислительном газе) и соответственно подвергается воздействию поля высоких температур в агрессивной среде паров компонентов топлива (горючего и окислителя [HNO3]), то выше обозначенные свойства и особенности данной марки стали определили выбор конструкционного материала для рессоры с отбойником.
5. Маршрутный технологический процесс.
№опер. | Наименование операции |
005 | Входной контроль |
008 | Отрезание заготовки от прутка |
009 | Правка заготовки |
010 | Токарная обработка |
015 | Сверлильная |
020 | Токарная обработка |
023 | Токарная обработка |
024 | Контрольная |
025 | Фрезерная обработка |
029 | Промывочная в бензине |
030 | Токарная обработка |
035 | Сверлильная |
038 | Токарная обработка |
040 | Фрезерная обработка |
045 | Слесарная |
047 | Промывочная в бензине |
050 | Электрополирование |
055 | Промывочная в ультразвуковой ванне |
060 | Окончательный контроль на соответствие чертежу |
6. Рабочий технологический процесс.
005 Операция входного контроля.
Оборудование: а). слесарный стол
б). комплект эталонов состояния поверхности
в). шаблон допускаемого искривления
Топер.= 4.0 мин
Контролировать визуально состояние поверхности | Недопустимо наличие раковин и трещин глубиной более 2 мм. | (а), (б) | 2 | 0.5 |
Контролировать форму заготовки. | Заготовки с несоответствием по этому параметру отбраковывать. Допускаемый угол искривления + 3о. | (а), (в) | 2 | 0.5 |
Содержание перехода | Контролируемый параметр | инструменты, оборудование | Осн | Всп. |
008 Отрезание заготовки.
Оборудование: абразивно-отрезной станок 8В262.
Режущий инструмент: резец отрезной, материал сталь Р6М5 ГОСТ 18874-73
Мерительный инструмент: штангенциркуль ГОСТ 165-80
Топер. = 3 мин
Отрезать пруток 22мм, L = 120мм | S = 0,3 мм/об V = 40 м/мин | резец | 1.5 | 1 |
Установить заготовку | 0.3 | 0.2 | ||
Содержание перехода | Режим | инструменты, оборудование | Осн | Всп. |
009 Правка заготовки.
Оборудование: пресс И5526.
Топер. = 5 мин
Извлечь заготовку | 0.5 | 0.2 | ||
Править заготовку в холодном состоянии | Номинальная сила давления | 3 | 0.6 | |
Установить заготовку | 0.5 | 0.2 | ||
Содержание перехода | Режим | инструменты, оборудование | основное | вспомог. |
010 Токарная обработка.
Оборудование: токарно-винторезный станок 1Е61.
Режущий инструмент:
резец проходной отогнутый, материал сталь Р6М5 ГОСТ 18868-73
Мерительный инструмент: штангенциркуль ГОСТ 165-80
Топер. = 2.7 мин
Смотри лист №3 (Операционные эскизы).
015 Сверлильная
Оборудование: горизонтально-расточной станок 2620.
Режущий инструмент:
а) сверло спиральное 2 мм, материал сталь Р6М5 ГОСТ 10902-77
б) зенкер с цилиндрическим хвостовиком 4,3 мм,
материал сталь Р6ММ ГОСТ 16858-71
Мерительный инструмент:
а) штангенциркуль ГОСТ 165-80
б) шаблон на конус 60о
Топер. = 2,3 мин
Смотри лист №3 (Операционные эскизы).
020 Токарная обработка.