ПЗ ВКР Вишневский (1208846), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист42ХсО14,55217,44814,0528,052 7,44815,521,5Рисунок 3.1 - Схема расчетного сеченияИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист433.2. Расчет несущей хребтовой балкиСхема балки и нагрузки показаны на рисунке 3.2.Расчеты произведем для балки, свободно опертой по концам, снагрузкой в середине пролета и при распределенной равномернойнагрузке от массы балки.Рисунок 3.2 - Расчетная схема грузоподъемной балкиОпределим реакции, возникающие в опорах, схема для определения реакций представлена на рисунке 3.3.PalАВРисунок 3.3 - Схема для определения реакций в опорахРеакции в опорах определятся по формулеА ВИзм.
Лист№ докум.Подп.ДатаР (l a), кНlВКР 0000.00 ПЗ(3.1)Лист44где l = 6000 см – средняя длина пролета;Р - внешняя нагрузка, кНа- расстояние до сосредоточенной силы, смИзгибающий момент от приложения нагрузки в середине пролетаМ1 P (l a) a , кН×смl(3.2)здесь Р = 75 кН - масса груза приходящаяся на один захват;Изгибающий момент) от сплошной равномерной нагрузкиp l2, кН×смМ2 8(3.3)где р– масса погонного метра, для двутавра №30 р = 570 кГ/м,Полный изгибающий момент:Миз = М1 + М2 , кН×м(3.4)На основании полученных данных строим эпюру изгибающих моментов и поперечных сил (рисунок 3.3, 3.4)Рисунок 3.4 - Эпюра изгибающих моментовИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист45Рисунок 3.5 - Эпюра поперечных силНаибольшее напряжение max M из, кН/см2WX(3.5)где WX - Осевой момент сопротивления сечения, для двутавра№30 WX =953 см3; max 11502 1083 кН/см2.953Это меньше []=1800 кГ/см2, следовательно условие прочностивыполняется.Стрела прогибаf Pl 35pl 4, см48EJ 384 EJ(3.6)где Е = 2,1106 кГсм - модуль упругости для углеродистых сталейJx = 19062,00 см4- Момент инерции,Изм.
Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист467500 6000350.56 6000f1 12.06 см.648 2,1 10 19062 384 2.1 106 19062На основании полученных данных строим эпюру прогибов (рисунок3.6)Рисунок 3.6 - Эпюра прогибовПредельный прогиб балки [f] для кранов грузоподъемностью до 50тс должен составлять не более 1/400 длины пролета, что соответствует15 см.Расчеты произведены для балки свободно опертой по концам, примаксимальной нагрузке, расположенной по середине пролета, что является экстремальными условиями эксплуатации, невозможными в практическом применении.Следовательно, данную балку можно считать пригодной для эксплуатации.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист474.ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ4.1.
Описание конструкции детали и выбор заготовкиОбъектом, для которого разрабатываются основные этапы технологического процесса изготовления, является упор механизма вывешивания машины (рисунок 4.1).1300140-1( + 0 ,2 2 )90H11512,52464+14±112,54•452 фаски2±1 80-140-16120*3Рисунок 4.1 - Конструкция, схема нумерации поверхностей ипараметры детали - упорИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист48Основными функциональными поверхностями упора являютсяповерхность 2 и поверхность 6. Поверхность 2 представляет собойглухое посадочное отверстие которым упор монтируется на шток гидроцилиндра.
Поверхность 6 – поверхность непосредственного контактаупора со шпалой. Конструктивное исполнение поверхности 6 в конусообразном виде обеспечивает контакт упора с отсутствием действиярадиальных сил (реакций) на шток гидроцилиндра от перемещаемойшпалы.Поверхности 4 и 5 – технологические фаски. Поверхности 1 и 3 –поверхности контурного ограничения детали.В общем случае конструктивно упор выполнен составным, т.е.является сборочной единицей состоящей из двух элементов – ступицыи диска (рисунок 4.2).
В качестве способа соединения деталей использован традиционный способ неразъемного соединения – сварка.Сварная конструкция обусловлена технологичностью выполнения310ГОСТ 5264-80-Т1- 5122Рисунок 4.2 - Конструкция и параметры сварной заготовкиИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист49заготовки, т.к.
применение других известных заготовок для данной конструкции не приемлемо по технико-экономическим причинам. В качестве таких причин можно назвать следующие:1. в силу единичной программы производства упора (2 шт.) применение отливки или штамповки является нецелесообразным методом, т.к. их применение обосновано исключительно в серийном и массовом производстве;2. применение круглого проката также нецелесообразно из-зазначительных отходов материала, т.е.
будет иметь место низкий коэффициент использования материала.Перед сборкой упора производятся операции заготовительногоцикла, обеспечивающие получение исходных составных элементов –ступицы (бобышки) и диска (рисунок 4.3 и 4.4).5050140* (*справочный размер)З аг от овк а - бо бы ш ка1 4 0 - В ГО С Т 2 5 9 0 - 8 8Круг Ст3-Г О С Т 535 -8 882-1,5Рисунок 4.3 - Конструкция и параметры заготовки –ступицаИзм.
Лист№ докум.Подп.Дата(бобышка)ВКР 0000.00 ПЗЛист50Заготовка - дискБ-ПН 40 ГОСТ 19903-74Лист Ст3 ГОСТ 14637-89310-25040* (*справочный размер)Рисунок 4.4 - Конструкция и параметры заготовки - диск4.2. Маршрут обработки деталиОбработку детали производим токарной операцией на токарновинторезном станке марки 1К62 имеющем следующие технические характеристики:наибольший диаметр обрабатываемой детали, ммрасстояние между центрами, ммчисло ступеней частоты вращения шпинделя,Изм.
Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗ400100023Лист51частота вращения шпинделя, об/мин12,5-2000число ступеней подач суппорта42подача суппорта, мм/обпродольная0,07-4,16поперечная0,35-2,08мощность главного электродвигателя, кВтк.п.д.7,50,75наибольшая сила подачи механизма подачи, кгс360Для обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки. Составим план обработки, который включает в себя очерёдность обработки поверхностей детали с установлением необходимого числа переходов.Обработка производится за два установа.
Весь процесс обработки представляет следующее:Установ А (базовая черновая поверхность 1)- подрезание торца 3 в размер 80-1 (см. рисунок 4.1);- сверление центрального отверстия сверлом диаметром 40 ммна глубину 64 мм;- растачивание центрального отверстия 2 начерно (припуск 2мм);- растачивание центрального отверстия 2 начисто (припуск 0,5мм);- точение фаски 4;- точение фаски 5;Установ Б (базовая черновая внешняя поверхность бобышки)- точение поверхности 1 в размер 300-2 (припуск 2,5 мм);- подрезание торца 6 в размер 40-1 (см. рисунок 4.1);- точение торца 6 с наклоном к оси детали в размер 20.Общая схема обработки представлена на рисунке 4.5.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист521140-1( + 0 ,2 2 )90H1154±112,52412,52•452 фаски642±1 +180-140-16120*3Рисунок 4.5 - Схема обработки детали - упор4.3.
Расчет режимов резанияПроизведем расчет режимов резания нескольких поверхностей:подрезка торца 3, точение поверхности 1 и предварительное рассверливание отверстия 2. Для остальных поверхностей расчеты не приво-Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист53дим, а расчетные параметры режимов приводим в табличном видекарте технологических эскизов.4.3.1 Установ АПринимаем глубину резания t=2 мм. Операция выполняется заодин проход. Величину подачи s выбираем из справочных таблиц:s=0,35мм/об.При наружном продольном и поперечном точении, а также прирастачивании, расчётная скорость резания определяется по эмпирической формулеVp CV KVT mt x S yгде CV-коэффициент, учитывающий условия резания; (CV=350)T-период стойкости инструмента, мин. ;(Т=100)S-подача, мм/об; (0,35)KV-корректирующий коэффициентm, x, y-показатели степени;Значения CV; m; x; y выбираем из таблиц.Среднее значение периода стойкости Т для резцов из быстрорежущей стали, принимают в пределах 90-120 мин.;m=0,2; x=0,15; y=0,35.Корректирующий коэффициент определяется по формуле:KV=KmV×KnV×KuV×Kφ×KrгдеKmVкоэффициент,-учитывающийвлияниематериалазаготовки;KnV - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; KnV =0,9KuV - коэффициент, учитывающий материал режущей частирезца; KuV=0,65Kφ - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца; Kφ=1,4Изм.
Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист54Kr - коэффициент, учитывающий величину радиуса при вершине резца (принимается во внимание только для резцов из быстрорежущей стали)Коэффициент KmV рассчитывается по формуле:K mV 750 Â nVгде σВ-предел прочности материала заготовки, МПаσВ=850 МПаnV-показатель степени; nV=11K mV 750 0,88 850 KV=0,88×0,9×0,65×1,4=0,72Vp 350 0,72 136,3 м / мин100 20,15 0,350,350,2Для проверки возможности реализации полученной скорости резания на выбранном станке определим расчётную частоту вращенияшпинделя:np V p 1000 Doгде Do- максимальный диаметр заготовки обработки, мм (DO=140мм)np Изм. Лист№ докум.Подп.Дата136,3 1000 434 об / мин3,14 140ВКР 0000.00 ПЗЛист55По паспорту станка выбираем ближайшую, меньшую частотувращения шпинделя nст.; nст=450 об/мин.Определим фактическую скорость резанияVф Vф Сила ре- Dо nст1000; м / мин3,14 140 450 141,4 м / мин1000зания устанав-ливается следующим образом:Px C px t Xpx S Ypx K x ;- сила подачи- радиальная силаPy C py t Xpy S Ypy K y ;- тангенциальнаяPz C pz t Xpz S Ypz K z ;Для приближённых расчётов достаточно определить Pz .













