|
Реферат: Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров (Технология)
21. Укрупненный расчет механического цеха.
1. Исходные данные для проектирования: а) Задание на проектирование с указанием объекта производства и программы выпуска.
|Наименование детали |Приведенная программа |Станкоёмкость мех. | | |выпуска в год, тыс. |обработки ст.ч/изд.| | |шт./год | | |Корпус |150 |1.5 |
б) тип производства. Тип производства – среднесерийный. в) Режимы работы цеха и годовые фонды времени работы оборудования и рабочих. Режим работы цеха – 2-х сменный. Годовой фонд времени работы: - оборудования (металлорежущие станки массой до 10 т.): [pic]. - рабочих: [pic]. [10, стр. 34,35]
2. Расчет по механическому цеху: а) Расчет трудоемкости механической обработки годового выпуска деталей. [pic], [pic] - для среднесерийного производства, где [pic] – коэффициент многостаночного обслуживания.
б) Расчет потребного количества производственного оборудования (общего кол-ва станков).
[pic] где [pic] - коэффициент загрузки технологического оборудования по цеху (среднесерийное производство).
в) Расчет потребного кол-ва производственных и вспомогательных рабочих ИТР, служащих и МОП. Число рабочих может быть определено по количеству станков: [pic]( [pic] Число рабочих на ручные операции составляет 3(5( от числа станочников. [pic] Общее количество производственных рабочих: [pic]. 1 смена (50% ( 53 человека, 2 смена (50% ( 53 человека. Вспомогательные рабочие составляют 20(25% от производственных: [pic]. 1 смена (55% ( 14 человек, 2 смена (45% ( 12 человек. ИТР – для механического цеха составляют 15(24% от числа станков [pic]: [pic]. Служащие – рабочие, занятые учетом и отчетностью, составляют 1.1(2.2% от числа производственных рабочих: [pic]. МОП – уборщики непроизводственных помещений (500 м2 на 1 чел.): [pic].
|Тип работающих |Количество работающих в смене| | |1 |2 | |Производственные |53 |53 | |Вспомогательные |14 |12 | |ИТР |14 | |Служащие |2 | |МОП |3 |
г) Расчет потребных площадей (общей, производственной и вспомогательной по удельным площадям). Удельная площадь [pic] на 1 станок в цехе: Производственная площадь – 40 м2 [10, стр. 98] с коэффициентом 2 для станков с ЧПУ ( [pic] Вспомогательная площадь - 15(20% от [pic] ( [pic] Общая площадь ( [pic]
д) Выбор средств цехового транспорта.
В качестве цехового транспорта выбираем электрические тележки. Они просты в управлении и бесшумны; межоперационный транспорт – каретка- оператор. 3. Определение состава и площадей вспомогательных отделений цеха. а) Выбор унифицированных типовых секций для здания. Выбираем унифицированную типовую секцию 72(144 м2. б) Механический цех со складским помещением, бытовые и конторские помещения находится в основном здании. I. Расчет площадей для бытового обслуживания. 1. Гардеробно-душевые блоки, курительные помещения: 3(67=200 м2, 2. Помещения общественного питания: 1.5(86=130 м2 3. Медпункт: 0.2(86=17 м2
II. Административные помещения. 1. Кабинет начальника цеха: 20 м2. 2. Кабинеты зам. начальника цеха: 10 м2. 3. Планово-диспетчерское бюро. 4. Бюро труда и зарплаты. 5. Бухгалтерия. 6. Табельная.
III. Административно-конторские помещения. 1. Техбюро. 2. Конструкторское бюро: 6х6 м2 на одного человека. 3. Цеховые лаборатории. 4. Кабинет по технике безопасности.
1. Инструментальная служба цеха: а) Заготовительное отделение: Число основных заточных станков отделения примерно 5% [pic] ( С=4 станка. Общая площадь 12-14 м2 на 1 станок отделения ( [pic] б) В отделение ремонта инструмента предусмотрено 3% станков от станков в цехе ( С=2 станка. Общая площадь 24-26 м2 на 1 станок отделения ( [pic] в) Инструментально-раздаточные кладовые. Используем 1 комплексную кладовую для всех инструментов и приспособлений:
Норма площади в кладовой, м2/1 станок: Режущий и вспомогательный инструмент 0.1(0.2 ( 0.2(70=14 м2. Измерительный инструмент 0.1(0.2 ( 0.2(70=14 м2. Режущий вспомогательный и измерительный инструмент 0.2(0.3 ( 0.3(70=21 м2. Приспособления для установки детали на станке 0.15(0.2 ( 0.2(70=14 м2.
Площадь равна: S=63 м2.
2. Контрольные пункты и отделения. Число контролеров равно 7(10% от числа основных станков в цехе: 0.085(70=6 чел. Стандартный контрольный пункт 2(3=6 м2. [pic] Цеховая ремонтная база. Средняя площадь на 1 основное оборудование 22(28 м2, количество станков ЦРБ - [pic] Площадь цеховой ремонтной базы [pic] Для снабжения станков СОТС следует предусмотреть эмульсионную станцию и склад масел. Площадь отделения СОТС примем 50 м2. Площадь склада масел дополнительно 0.1(70=7 м2 . Располагаются в помещениях с отдельным выходом наружу. Отделение для сборки и переработки стружки: Площадь [pic] Подсчитаем количество стружки на 1 м2 площади: [pic] - сбор стружки в контейнер около станка. Площадь вентиляционной камеры: [pic]
Подсистема электроснабжения, снабжения сжатым воздухом. - Электроснабжение. Электроподстанция на каждые 5000 м2 производственной площади: S=50 м2. - Снабжение сжатым воздухом. Площадь, необходимая для размещения компрессорных установок: [pic]
22. Расчет участка механического цеха.
Исходные данные:
Наименование изготавливаемых деталей Корпусные детали Габариты, мм до 200х250х200 Примерный набор деталей-представителей в каждой группе для обработки на участке (в действующем производстве):
| |токарная|Верт.-фр|сверлиль|расточна|Приведенная |масса,| | | |ез. |н. |я |программа |кг | |Группа1|0.6 |- |- |1.2 |8000 |3.2 | |Группа2|3.2 |4.8 |0.5 |1.9 |10000 |5.0 | |Группа3|- |5.7 |1.3 |2.6 |10000 |9.0 | |Группа4|- |3.8 |- |1.8 |12000 |3.0 |
1. Анализ действующего производства. В действующем производстве обработка деталей ведется на универсальных токарных, фрезерных, сверлильных и расточных станках, при этом не используются ни станки с ЧПУ, ни многоцелевые станки, ни какое-либо другое высокопроизводительное автоматизированное оборудование. В связи с этим следует отметить, что в действующем производстве велики затраты времени на установку, обработку и транспортировку деталей, используется большое количество разных станков, участок занимает большие площади, что требует большого количества рабочих и больших материальных затрат.
2. Определение числа станков по базовому варианту производства.
| |токарная |фрезерная|сверлильн|расточная|Привед. |Тсум | | | | | | |программа| | |Группа1 |0.6 |- |- |1.2 |8000 |1.8 | |Группа2 |3.2 |4.8 |0.5 |1.9 |10000 |10.4 | |Группа3 |- |5.7 |1.3 |2.6 |10000 |9.6 | |Группа4 |- |3.8 |- |1.8 |12000 |5.6 | |( по |36800 |150600 |18000 |76200 | | | |группам | | | | | | | |Ф0 |4060 |4060 |4060 |4060 | | | |Ср |9.1 |37.1 |4.4 |18.8 | | | |Сп |10 |40 |5 |20 | | | |Кз |0.91 | |0.88 | | | | |Ки | |0.95 | |0.95 | | |
[pic]расчетное число станков. Допустимый коэффициент загрузки для универсальных станков [pic] Общее число станков [pic]
3. Выбор станков с ЧПУ для данного технологического процесса. В проектируемом варианте токарную обработку ведем на токарных станках с ЧПУ, а сверлильные, фрезерные и расточные операции выполняем на многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станках с ЧПУ.
| |токарная с ЧПУ|сверлильно-фрезерно-расточ|программа| | | |ная | | |Группа1|0.6/2=0.3 |(0+0+1.2)/4=0.3 |8000 | |Группа2|3.2/2=1.6 |(4.8+0.5+1.9)/4=1.8 |10000 | |Группа3| |(5.7+1.3+2.6)/4=2.4 |10000 | |Группа4| |(3.8+0+1.8)/4=1.4 |12000 | |( по |12000 |61200 | | |группам| | | | |Ф0 |3890 |3890 | | |Ср |3.1 |15.7 | | |Сп |4 |19 | | |Кз |0.78 | | | |Ки | |0.84 | |
[pic]расчетное число станков. Число станков [pic] 4. Определение числа рабочих. Годовой фонд времени рабочих [pic]
Количество рабочих-станочников [pic] где [pic]– коэффициент многостаночного обслуживания (принимаем 1.2);
[pic].
Для базового технологического процесса:
| |токарная |фрезерная|сверлильн|расточная| |Сп |10 |40 |5 |20 | |(Рст)расч|14.6 |58.2 |7.3 |29.1 | |Рст |15 |59 |8 |30 |
Количество рабочих, занятых в базовом производственном процессе [pic]
Для проектируемого технологического процесса:
| |токарная с |сверлильно-фрезерно-расточ| | |ЧПУ |ная | |Сп |4 |19 | |(Рст)рас|5.6 |26.5 | |ч | | | |Рст |6 |28 |
Количество рабочих, занятых в новом производственном процессе [pic]
5. Планирование и определение параметров внутрицехового пространства.
Общая площадь, приходящаяся на единицу производственного оборудования
Sуд = 40мІ. Для станков с ЧПУ коэффициент увеличения площадей 2. Длина участка L уд= 35 ч 50 м. Принимаем 50 м. Ширина проезда 4.5 ч 5.5 м
- Базовый технологический процесс Ncт = 75
Ширина пролета L= 18 м Потребная площадь участка S = Ncт · Sуд = 75 · 40 = 3000 мІ Количество пролетов N = S / (Lуд ·L) = 3000 / (50· 18) = 3.3.
- Проектируемый технологический процесс Ncт = 23 Ширина пролета L= 18 м Потребная площадь участка S = Ncт · Sуд = 23 · 40·2 = 1840 мІ Количество пролетов N = S / (Lуд ·L) = 1840 / (50· 18)=2.0. Назначаем остальные параметры производственного здания: Шаг колоны t = 12 м; Высота пролета Н = 6 м. 6. а) Выбор типа и параметров транспортно-складской подсистемы.
Для склада металла и заготовок: Запас заготовок, который хранится на складе: [pic] где t=10- средний запас в сутках.
[pic] Количество ячеек [pic]
Для межоперационного склада и склада готовых деталей: Запас заготовок, который хранится на складе: [pic] где t=10- средний запас в сутках.
[pic] Количество ячеек [pic]
Исходя из габаритных размеров деталей группы (200х250х200)
мы назначаем модель автоматизированного склада СА-0.1 модели 04 с количеством ячеек 480, высотой стеллажей 4.29 м, длиной склада 19.25 м, количеством ячеек по горизонтали 35, количеством секций – 3. Данный тип склада позволяет складировать заготовки в унифицированную тару размерами 400x300x240 мм.
б) Выбор типа и параметров системы инструментообеспечения. Секция инструментальной подготовки включает отделение хранения, комплектации и разборки изношенного инструмента, а также отделение сборки и настройки инструмента. Указанные отделения оснащены стеллажами для хранения режущего и вспомогательного инструмента, оптическими или электронными приборами для настройки, а также рабочими верстаками.
- Участок инструментальной подготовки для станков с ЧПУ. Токарные станки с ЧПУ Количество приборов Н1=0.07Сп = 0.07*4 = 0.28. Принимаем Н1 = 1шт. Количество тележек Т1=0.04Сп = 0.04*4 = 0.16. Принимаем Т1 = 1шт. Сверлильно-фрезерно-расточные станки с магазином инструментом свыше 20, но менее 50.
Количество приборов Н2=0.1Сп = 0.1*19 = 1.9. Принимаем Н2 =2шт. Количество тележек Т2=0.6Сп = 0.6*19= 11.4. Принимаем Т2 =12шт. Общее количество используемых приборов Н=Н1+Н2=1+2=3шт; Общее количество используемых тележек Т=Т1+Т2=1+12=13шт. Количество настроечных рабочих: [pic] где Кз=0.7 - коэффициент загрузки рабочих. Количество транспортных рабочих Рт=0.06Рн=0.3. Принимаем Рт = 1чел. Целесообразно выделить инструментальный участок в составе корпуса. - Заточное отделение. Так как число станков менее 200, то размещаем отделение в составе корпуса цеха.
в) Выбор типа и параметров стружкоудаления.
Массу стружки принимаем равной 25% от массы готовой детали.
[pic]
Грузопоток стружки в год на единицу производственной площади
[pic] Сбор стружки в контейнер около станка. Площадь отделения для сбора и переработки стружки
Sц = (0.03 ... 0.04) S пр = 0.04 * 1840 = 74 мІ.
7. Определение технико-экономических показателей.
В результате расчета получили следующие данные.
- количество станков уменьшилось по сравнению с базовым вариантом с 75 до 23, - количество занятых рабочих уменьшилось со 112 до 34 чел, - размер производственной площади сократился с 3000 до 1840 мІ.
----------------------- [pic]
[pic]
[pic]
Реферат на тему: Проектирование червячного редуктора
Технические данные. Спроектировать машинный агрегат для привода. Расчетные данные: Р = 5 кВт Т = 10000 Н*м tзак = 4 мин. Dy = 1000 мм h = 12 Dy = 1000 м
Введение. Во всех отраслях народного хозяйства производственные процессы осуществляются машинами или аппаратами с машинными средствами механизации. Поэтому уровень народного хозяйства в большей степени определяется уровнем машиностроения. Современные машины многократно повышают производительность физического труда человека. Машины настолько прочно вошли в жизнь общества, что в настоящее время трудно найти такой предмет или продукт потребления, который был бы изготовлен или доставлен к месту потребления без помощи машин. Без машин было бы невозможно современное развитие наук, медицины, искусства и других нынешних достижений человечества требующих новейших инструментов и материалов, были бы невозможны быстрые темпы строительства, а так же не могли бы удовлетворятся потребности населения в предметах широкого потребления. В настоящее время проводятся мероприятия по повышению уровня и качества продукции машиностроения.
Кинематический расчет привода. 1. Выбор двигателя. [pic] Nвых = Nвых/[pic] Uобщ = Uчерв = 50 nвых = Dy/h = 1000/12 = 83.3 [pic]83.3/t=83.3/4= 20.8 об/мин V = Dy/t = 1000/4 = 250 м/с n[pic]= [pic]об/мин [pic]
2. Тип двигателя 4А132S6/965 [pic] [pic] [pic] [pic] II Расчет червячной передачи.
1. [pic] Выбираем материал передачи а) Червяк – сталь 45С закалкой до тв. HRC45 б) Колесо – бронза БрА9ЖЗЛ 2. Принимаем: [pic], где [pic], и [pic] = 98 Мпа значит [pic] МПа, [pic] 3. [pic], [pic], [pic], [pic] [pic] [pic] Размеры червячного колеса. Делительный диаметр червяка: d1=q*m=12,5*8=100 da1=d1+2m=100+2*8=116 df1=d1+2,4m=100-2,4*8=80 мм d2=50*m=50*8=400 мм da2=d2+2(1+x)m=400+2(1+0)*8=416 мм dam2=da2+b*m/(Z1+2)=416+6*8/3=432 мм df2=d2-2m(1.2-x)=400-1*8(1.2-0)=380 мм b1[pic](11+0.06 Z2)*m=(11+0.06*50)*8=112 мм b2=[pic]a=0.355=88 мм проверочный расчет на прочность VS=V1/cos[pic] V1=[pic]n1d2/60=3.14*965*0.1/60=5 м/с V2=[pic]n2d2/60=3.14*19.3*0.4/60=0.4 м/с V1=V1/cos[pic]=5/cos4.35=5 [pic]H=4.8*105/d2*[pic] [pic]max=2*[pic]I=2*430=860 МПа dw1=m(q+2x)=8(12.5+2*0)=100 мм K[pic]=1, x3=1, x=1 [pic]H=4.8*105/100[pic]=560[pic][pic] КПД передачи [pic]warctg[Z1/(q+2)]=5.19 [pic]=tg5.19/tg(5.19+1.33)=tg5.19/0.114=0.7*100%=70 Силы в зацеплении. Окружная сила на колесе. Ft2-Fa1=2T2/d2=2*2178/0.4=10890 H Окружная сила на червяке. Ft1=Fa2=2T2/(dw1*U*[pic])=2*2178/(0.1*50*0.7)=1244.5 H Радиальная сила: F2=0.364*Fk2=0.364*10890=3963.9 H Проверка зубчатого колеса по напряжению изгиба [pic]F=[pic] K[pic]=1.0; Kv=1; [pic]w=5.19; m=8; dw1=0.1; YF=1.45 Zбс=Z2/cos3[pic]=50/cos35.19=50 FtE2=KED*Ft2; KED=KFE[pic]; N=60*n2Ln=60*19.3*1=1158 KEF=0.68[pic]=0.32 FtE2=0.32*10890=3484.8 H [pic]F=1.1*1.45*cos5.19*3484.8/1.3*8*0.1=481[pic][pic]Fmax Тепловой расчет P1=0.1T1n2/[pic]=0.1*2178*19.3/0.7=6005 Bт Tраб=(1-0.7)*6005/13*1.14(1-0.9)+200=93.5 Эскизное проектирование валов. Из условия прочности на кручение определяем минимальный диаметр вала dmin[pic](7…8)[pic], где T5 – номинальный момент. dmin[pic]8[pic]=30 мм d1=(0.8…1.2)dв.ув=12*30=36 мм d2=d1+2t, где t – высота буртика. Выбираем из таблицы 1(с.25) d2=36+2*2.2=40 мм Диаметр вала под подшипником округляем кратным пяти. d3=d2+3r, где r – радиус фаски подшипника d3=40+3*2=46 мм Определяем расстояние между подшипниками вала червяка L=0.9d2=0.9*400=180 мм
Конструирование корпуса и крышек. Рассчитаем стакан. Толщину стенки б принимают в зависимости от диаметра отверстия D под подшипник: D=108; б=8…10 мм Толщина фланца б2[pic]1,2 б=1,2*10=12 мм Диаметр d и число винтов для крепления стакана к корпусу назначают в зависимости от диаметра отверстия под подшипник D: D=108 мм; d=10 мм; число винтов=6. Принимая С[pic]d, h=(1.0…1.2) d=1.2*10=12 мм Получаем минимальный диаметр фланца стакана Dср=Da+(4…4.4)d=132+4*10=172 мм Рассчитаем крышку под подшипник. В зависимости от диаметра отверстия под подшипник D=268 мм выбираем из таблицы 1 (с. 128) толщину стенки б=8 мм; диаметр винтов d=12 мм; и число винтов крепления к корпусу z=6. Рассчитаем крышку под подшипник на валу червяка. D=108 мм; б=7 мм; d=10 мм; z=6 Nб=[pic]1,6…1,8 Первичный расчет вала. [pic]=25 МПа Вал передает момент F2=33.5 Н*мм Ft1=1007 H; F21=366.5 H [pic]MA=Rby(b+b)-frb=0 Rby=Frb/2b=366.5/2=183.25 H [pic]MB=Frb-Ray(b+b)=0 Ray=Frb/2b=183.25 H Проверка: [pic]y=-Ray+F2-Rby=- 183.25+366.5-183.5=0 Изгибающие моменты в вертикальной плоскости = -183.25*43=7879.75 Н*м Определим опорные реакции в горизонтальной плоскости [pic]MA=Ft*b+Rbx*(b+b)+Sa=0 Rbx=[pic]=[pic]= -819.65 H [pic]MB= -Ft1b-Rax(b+b)+S(a+2b)=0 Rax=[pic]=114.75 Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости. M’ix= -S*a= -27189 Н*м M”ix= -Rbx*b=35244 Н*м Суммарный изгибающий момент. Mu=[pic]=36114.12 Н*м
Определяем эквивалентные моменты Mэкв.=[pic]=49259,3 Н*мм RA=[pic]=233.52 Н*мм RB= [pic] [pic]=839.88 Н*мм Коэффициент запаса [S]=1.3…2 По условиям работы принимаем V=1.0; kб=1.3; ki=1.0; x=1.0 Определяем величину эквивалентной динамической нагрузки. P=XVFrkбki=1.0*1.0*233.5*1.3*1.0=303.55 H C=P[pic] C=158800 H [pic]=523.14 [pic]lgLhlg523.14+[pic](lg1000-lg36); lgLh=3*2.7+3.0-1.5563=9.5437 откуда Lh=17800 L=[pic]=523.143 Расчет долговечности подшипников. Подшипник №7230 h0 условиями работы принимаем j=1.0; kб=1,3; kT=1,0; X=1 Определяем величину эквивалентной динамической нагрузки: P=XVFrkбkT=1.0*1.0*366.5*1.3*1.0=476.5 H C=P[pic] Определяем долговечность подшипника в часах. Динамическая грузоподъемность его C=158.8 кН=158800 Н. Поэтому, исходя из предыдущего равенства, можно написать следующее уравнение: [pic]=333.3 логарифмируя, найдем [pic]lgLh=lg333.3+[pic](lg1000-lg36); lgLh=3*0.8876+3.0-1.5563=4.1065; откуда Lh=12770 часов Если долговечность выражать в миллионах оборотов, то L=[pic]333.33=3702*106 млн. об. Подшипник №7210 Принимаем V=1.0; kб=1.3; kT=1.0; X=1.0 P=1.0*1.0*2500*1.3*1.0=3250 H C=P[pic] [pic] L=[pic]15.93=4019 млн. об. Расчет соединения вал-ступица Выбираем по СТ СЭВ 189-75 шпонку призматическую, обыкновенную (исполнение А) со следующими размерами: B=10 мм; h=8 мм; l=50 мм. Находим допустимое напряжение слития [бcv]=100…120 МПа Определяем рабочую длину шпонки LP=l-b=50-10=40 мм Бсм=[pic]=[pic]’ Где Е – передаваемый момент Т=Т1=54,45 Н*м t1=5 мм – глубина паза шпонки. бсм=[pic]=22,7 МПа бсм[pic][бсм] условие выполняется Расчитаем сварное соединение из условия [pic] [pic]=[pic]=123,86 МПа [[pic]] =0.63[бр]=0,63*500=315 МПа Расчет болтового крепления редуктора. число плоскостей стоиса i=1 коэффициент k=1.2 F3=[pic] F=[pic]=5421.5 H F3=[pic]=8*5421.5=43372 H d1[pic] Для стали 45 (35) б[pic]=360 МПа Бр=0,25*360=90 МПа d1[pic]=15.25 мм Выбираем: Шпилька d1=16 мм ГОСТ 22034-76 Гайка шестигранная с размером «под ключ» d1=16 мм ГОСТ 2524-70 Шайба пружинная d1=16 ГОСТ 6402-70.
Выбор смазки. Определяем вязкость масла: при скорости скольжения VS=3.98 м/с и контактном напряжении [бн]=160 МПа [pic]=20*10-6 м2/с соответствует масло марки U20A. Для подшипников в опорах червячного колеса принимаются пластические смазки. Они лучше жирных, защищают от коррозии. Марка пластичной смазки согласно ГОСТ 6267-59 Циатим – 201 Требования по испытанию. 1. Уровень масла не должен превышать 1/3 радиуса червяка и не ниже высоты зуба червяка. 2. Редуктор обкатывают без нагрузки 3. После 80 часов обкатки слить масло и очистить картер дизельным топливом, затем залить свежее масло. 4. Удары при работе редуктора не допустимы. Литература: 1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «Конструирование узлов и деталей машин.» М. Высшая школа 1985г. 2. Чернавский С.А. «Курсовое проектирование деталей машин», М.;машиностроение,1984г. 3. Ничилорчик С.Н., Корженцевский М.И. «Детали машин», Мн. 1981г. 4. Гузенков П.Г. «Детали машин», М. Высшая школа 1982г.
-----------------------
[pic]
[pic]
| |