195376 (690951), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Умова виконується. Пристосування забезпечить точність обробки.

Розрахунок гвинтової циліндричної пружини

Максимальне зусилля пружини Р = 605 Н при її деформації λ = 25 мм, середній діаметр пружини D = 50 мм пружина працює в умовах циклічного навантаження, коефіцієнт асиметрії напружень R = 0,5.

Орієнтуючись на виготовлення пружини із пружинного дроту ІІІ класу міцності діаметром d = 6...7 мм ([9], табл. 18.2, ст. 185) вибираємо границю міцності цього дроту σ_в = 1000 МПа. Тоді за рекомендаціями ([9], 18.6, ст. 192) допустиме напруження кручення витків.

[τ] = 0,5 σ_в К_L = 0,5·1000·0,8 = 400 МПа

К_L = 0,8 – коефіцієнт довговічності пружини

Якщо попередньо взяти індекс пружини С^/ = 7, то матимемо коефіцієнт що враховує кривизну витків

K^/ = 1+1.4/C^/ = 1+1.4/7 = 1.2

Отже, потрібний діаметр дроту для виготовлення пружини

Візьмемо стандартний діаметр пружинного дроту d = 7 мм. Тоді фактичний індекс пружини С = D/d = 50/7 = 7.143.

При граничному навантаженні F_1p = 1.1 F = 1.1·605= 665.5H розрахункове напруження кручення у витках пружини взятих параметрів τ = 8F_гр DK/(πd³) = 8·665·50·1.196/(3.14·7³) = 390.7 МПа, що менше від допустимого [τ] = 400 МПа (розрахунок τ виконано, якщо С = 7,143 і К = 1+1,4/7,143 = 1,196).

Потрібна кількість робочих витків пружини

і = Gd⁴λ/(8FD³) = 8·10⁴·7⁴·25/(8·605·50³) = 6

де G = 8·10⁴ МПа – модуль пружності при зсуві для сталі.

Загальна кількість витків пружини

і₀ = і + 2 = 6 + 2 = 8

при максимальному осьовому навантаженні F = 605 H мінімальний зазор між витками

∆ = 0,2λ/і = 0,2·25/6 = 0,833 мм

крок витків навантаженої пружини

h = λ/i + d + ∆ = 25/6 + 7 + 0.833 = 12 мм

довжина пружини стиснутої до дотику витків

Н_гр = (і₀ – 0,5)d = (8-0,5)7 = 53,9 мм

довжина не навантаженої пружини

Н₀ = Н_гр + і(h-d) = 53,9+6(12-7)= 83,9 мм

Довжина дроту на виготовлення пружини

L = πDi₀/Cosα =3.14·50·8/Cos4.37⁰= 1260.3 мм

α = arctg [h/[πD]] = arctg [12/[3.14·50]] = 4.37⁰

Отже, дана пружина нам підходить

Розрахунок на міцність різі

Основним видом руйнування кріпильних різей є зріз витків. У відповідності до цього основним критерієм працездатності і розрахунку є міцність, що пов’язана з напруженнями зрізу .

З умови міцності на розтяг при коефіцієнті міцності потрібний внутрішній діаметр різі визначаємо з виразу:

,

де – допустиме напруження розтягу, для сталі 45 при коефіцієнті запасу міцності ( ):

.

Отже, .

За ГОСТ 9150 – 59 приймаємо з укрупненим кроком .

Умова міцності різі за напруженнями зрізу (для гвинта) :

,

де Н — глибина загвинчування гвинта в деталь;

К — коефіцієнт повноти різі;

К_т — коефіцієнт нерівномірності навантаження на витки.

.

Отже, дана різь витримає напруження на зріз.

Аналіз техніко-економічної ефективності від впровадження даного пристрою

При конструюванні спеціального пристосування необхідно обґрунтовувати економічну доцільність його виготовлення та експлуатації. У розрахунках на рентабельність звичайно порівнюють різні конструктивні варіанти пристосування для виконання однієї й тієї ж технологічної операції. Якщо вважати, що витрати на різальний інструмент, амортизацію верстата та електроенергію однакові, то елементи собівартості обробки, що залежать від конструкції пристосування, для порівнюваних варіантів а та б. (с.189, ):

(1)

(2)

де С_а - собівартість виготовлення пристосування по варіанті а, грн.; L_a- штучна заробітна плата при використанні цього пристосування, руб.; С_б - собівартість виготовлення пристосування по варіанті б, грн.; L_б - штучна заробітна плата при цьому пристосуванні, руб.; z - цехові накладні витрати на заробітну плату, %; q - витрати, пов'язані із застосуванням пристосувань (ремонт, зміст, регулювання), %; і - строк амортизації пристосування, роки; n - річна програма випуску деталей, шт.; S'_a, S'_б - витрати на конструювання та налагодження пристосувань по варіантах а та б, грн.; n' - кількість деталей, оброблюваних у пристосуванні за період освоєння випускає продукції.

Витрати на конструювання й налагодження відносять на перші зразки нового виробу або розподіляють на собівартість виробу протягом одного-двох років його виробництва. Зіставлення економічної ефективності пристосувань по варіантах а та б для сталого періоду виробництва, коли витрати на конструювання та налагодження погашені, можна робити по вище вказаних формулах, прийнявши S'_a = S'_б= 0.

Величину програми випуску деталей, при якій два варіанта в економічних відносинах рівноцінні, знаходимо, вирішуючи спільно рівняння (1,2) відносно n (с.190, ):

(3)

Якщо задана програма більше розрахованої по формулі (3) величини n, то вигідніше застосовувати більше складне пристосування, і навпаки.

Для розрахунку n потрібно знати величини S_a, і S_б. Їхні точні значення можна визначити на основі калькуляцій після складання робочих креслень і розробки технологічних процесів виготовлення пристосувань. Однак цей спосіб складний і трудомісткий, завдання ж на конструювання пристосування повинне виконуватися в короткий термін. Тому застосовують більше прості, наближені способи визначення витрат на виготовлення пристосувань. Для орієнтовних розрахунків можна користуватися наближеною формулою S = СК,

де – S – собівартість виготовлення пристосування, руб.; K – число деталей в пристосуванні; С – постійна, залежна від складності пристосування. Для простих пристосувань С = 3,0 а для важких С = 4,0.

S_а = 1,5•10=15;

S_б= 1,5•15=22,5;

Величину і беруть рівної строку (рік), протягом якого проектують спеціальне пристосування буде використано для випуску заданої продукції. Величину q рекомендується брати рівної 20 %. Для визначення L потрібно знати штучний час на дану операцію t_ш і хвилинну заробітну плату робітника l (наближено візьмемо l=0,07 грн.):

L = t_шl

Вирішивши дане рівняння можна зробити висновок, що дана програма більша програми, яка розрахована по формулі, вигідніше застосовувати більш складнішу при способу. В цьому випадку (при однакових затратах на різальний інструмент, амортизацію станка і електроенергію) можливо отримати економію на кожній операції.

Характеристики

Список файлов курсовой работы