Введение
Промышленность – ведущая отрасль экономики является материальной основой любого государства, которая в машиностроительном производстве хозяйственного комплекса каждой страны обусловлена высокими требованиями к развитию экономического и научно-технологического потенциала в целях создания высокоэффективных образцов техники, экологически чистых технологических процессов.
В настоящее время промышленность переживает сложное время. Она должна располагать мощной производственной базой, которая бы обеспечивала выпуск машин высокого качества с целью завоевания международного рынка. Развитие автомобильной и тракторной промышленности, сельскохозяйственного машиностроения предполагает выпуск машин совершенной конструкции с целью снижения расхода топлива, уменьшения загрязнения окружающей среды, повышения безопасности дорожного движения.
Массовый характер производства этой техники базируется на высокопроизводительных автоматизированных и автоматических производственных процессах. Решением главной задачи повышения эффективности производства является применение автоматических технологических линий с рациональным использованием материала, станочного оборудования и приспособлений, режущего и измерительного инструмента. Важная роль развития машиностроения отведена сельскохозяйственному машиностроению, основной задачей которого является обеспечение выпуска широкой номенклатуры сельскохозяйственных машин должны соответствовать высоким показателям качества: надежности, долговечности, полностью соответствовать своему назначению.
Изготовленные машины в условиях рыночной экономики должны иметь невысокую себестоимость, т. к. они должны быть конкурентоспособными. Качественную продукцию можно получить в условиях высокой организации производства, использую передовые технологии производства, применяя прогрессивное оборудование и оснастку при обработке деталей и сборке узлов и машин в целом.
Сборочное производство – это конечный этап любого производственного процесса в машиностроении. Объем сборочных работ в автотракторостроении составляет 25–40% от общей трудоемкости выпускаемых изделий, занимая второе место после механической обработки. Надежность и качество продукции, и ее выпуск зависит от качества сборки. Сборочные работы тесно взаимосвязаны со всеми предшествующими технологическими процессами, от качества которых зависит уровень надежности собираемого изделия. При сборке должны быть обеспечены:
– правильное взаимное расположение деталей;
– правильный выбор оборудования и оснастки;
– механизация и автоматизация выполнения работ.
Степень автоматизации в сборочном производстве намного ниже уровня автоматизации заготовительных и обрабатывающих производств. Поэтому повышение уровня механизации и автоматизации в сборочных цехах и участках повышает производительность труда сборщиков, сокращает их численность, снижает себестоимость продукции. Поэтому очень важно, чтобы велась разработка высокоэффективных технологических процессов сборки.
Для обеспечения выпуска новых модернизированных машин с высокими технологическими показателями, к которым, безусловно, относится и комбайн «Дон‑1500», и широкой номенклатурой выпускаемых запасных частей к ним, необходимо применять поточные механизированные линии агрегатных станков с числовым программным управлением.
Поэтому очень важно, чтобы велась разработка очень высокоэффективных технологических процессов сборки. Эта задача является важной как в автотракторостроении, так и в сельхозмашиностроении.
В данном дипломном проекте необходимо разработать технологический процесс сборки узла ДП‑190201.10.12.0000СБ «Водило», который должен быть более эффективен, чем внедренный на заводе. Необходимо разработать прогрессивные методы сборки с применением подвижной формы организации сборочных работ с применением прогрессивного оборудования, что обеспечит изготовление узла с высокими качественными показателями. В данном дипломном проекте необходимо спроектировать участок сборки узла «Водило» и разработать усовершенствованную технологию сборки узла.
Конструкторская часть
Назначение, функциональная схема и принцип работы машины. Технические требования на машину
Проектируемый сборочный узел «Водило» чертеж – ДП‑190201.10.12.0000СБ является одним из узлов комбайна «Дон‑1500».
Комбайн «дон‑1500» Зерноуборочный, самоходный предназначен для уборки зерновых колосовых культур во всех зерносеющих зонах страны как прямым, так и раздельным комбайнированием. Для этих целей он может быть оборудован жаткой или платформой-подборщиком. При наличии дополнительных приспособлений его можно эффективно использовать на уборке зернобобовых, крупяных и мелкосеменных культур, подсолнечника, семенников трав, сои, риса, кукурузы на зерно, а также для работ на крутых склонах.
Комбайн зерноуборочный «Дон‑1500» выполнен по классической схеме с бильным молотильным устройством с клавишным сепаратором. Он оснащен двигателем мощностью 162кВт, усиленным мостом ведущих колес в агрегатной компоновке, бункером увеличенной емкости с высокопроизводительным выгрузным устройством, что позволяет сократить простои комбайна при выгрузке зерна и потребность в автотранспорте или вывозке зерна из-под комбайна.
Комбайн «Дон‑1500» состоит из жатвенной части, платформы-подборщика, молотилки бункера с выгрузным устройством, приспособлений для уборки не зерновой части урожая, моторной установки, силовой передачи, ходовой системы, органов управления, кабины с площадкой управления, гидравлической системы, электрооборудования и электронной системы контроля.
Технологический процесс прямого комбайнирования протекает следующим образом. Мотовило подводит порцию стеблей к режущему аппарату. Срезанные стебли транспортируются шнеком к центру жатки, где выдвигающимися из шнека пальцами захватываются и передвигаются по промежуточному битеру проставки и наклонному транспортеру, который подает хлебную массу в молотильный аппарат к барабану. При обмолоте основная часть зерна, выделенная из колосьев, вместе со значительной частью половы и сбоины транспортируется и сепарируется через решетку подбарабанья на стрясную доску.
Остальной ворох отбрасывается отбойным битером на соломотряс, на клавишах которого происходит дальнейшее отделение зерна из соломистого вороха. Солома транспортируется клавишами соломотряса к выходу молотилки и граблинами соломонабивателя перемещается в камеру копнителя Полова и легкие примеси воздушным потоком вентилятора выдуваются из очистки, а крупный ворох по верхнему решету транспортируется на лоток половонабивалеля и граблинами половонабивателя сбрасываются в копнитель.
Зерновая смесь, попавшая на стрясную доску, транспортируется к верхнему решету. При движении зерновой смеси по стрясной доске происходит предварительное ее разделение на фракции. Зерно перемещается вниз, а сбоина вверх. Слой зерновой смеси, проливающейся через пальцевую решетки стрясной доски, насколько разрыхляется, благодаря чему зерно и тяжелые примеси под действием воздушной силы вентилятора и колебательного движения решет легко проливаются вниз, а полова и другие легкие примеси выдуваются из молотилки. Недомолоченные колоски, проваливаясь в верхнее решето и удлинитель верхнего решета на нижнее решето, транспортируется к колосовому шнеку, который подает их в элеватор домолачивающего устройства для повторного обмолота.
Очищенное зерно подается в зерновой шнек и затем элеватором в загрузочный шнек и далее в бункер
Техническая характеристика комбайна «Дон‑1500».
Тип самоходный, колесный, однобарабанный
Габаритные размеры:
Длина 12,0 м
Ширина 8,5 м
Высота 3,98 м
Масса комбайна 13440 ± 3% кг
База 3775 мм
Транспортный просвет 370 мм
Колея:
ведущих колес 2800 мм
управляемых колес 2900 мм
Скорости движения с объемным гидроприводом:
Рабочие:
На 1-м диапазоне 0 – 5 км/ч
Транспортная:
На 3-м диапазоне 0 – 20 км/мин.
Система пуска Электростартером
Система охлаждения:
Радиатор водяной Трубчатый шестирядный с охлаждающими пластинами.
Радиатор воздушный Трубчатый двухрядный с охлаждающими пластинами.
Воздухозаборник Сетчатый с вращающимся очистителем пожнивных остатков.
Расчет некоторых элементов ботового редуктора комбайна «Дон‑1500».
Планетарная ступень редуктора состоит из центральной шестерни левой полуоси с числом зубьев =27, и центрального неподвижного колеса с внутренними зубьями =72, водила и трех сателлитов с числом зубьев =22.
Передаточное число планетарной ступени равно:
= 1+ ;
=1+ = 3,67;
Из условия равновесия сателлита имеем:
= и P = 2 ;
где – усилие, возникающее в зацеплении центрального зубчатого колеса и сателлита; – усилие, возникающее в зацеплении шестерни ведущей левой полуоси и сателлита.
Крутящий момент на левой полуоси, передаваемый дифференциалом = 160 Н . Тогда:
.
где – диаметр шестерни ведущей;
,
где m – 5 – модуль шестерни;
= 27 – число зубьев шестерни.
,
Тогда, усилие, действующее на ось сателлита, составит:
P =
Это нагрузка при среднем эксплуатационном режиме. При максимальном нагружении нагрузка на ось сателлита возрастает в 2,5 раза и, следовательно, она составит:
.
Расчет оси сателлита на прочность.
Определим прочность оси сателлита в расчетном сечении при максимальной нагрузке. Напряжение изгиба в сечении 1–1 определяется по формуле:
; где
= 11850 = 568,8
= 0,67 – масштабный фактор
Тогда: 202,1 Н/ ;
Ось сателлита изготовлена из стали 18 ХГТ, с цементацией и закалкой до твердости H 59–63.
Механические свойства стали 18 ХГТ:
= 950 МПа; = 517,5 МПа;
Ось сателлита имеет достаточный запас прочности по пределу текучести:
n = = = 4,2;
[ ] = 1,5 – 2,5;
Следовательно, усилие прочности выполняется.
Расчет долговечности подшипников сателлитов.
Расчет долговечности в часах подшипника сателлита определяется пиз соотношения:
L = ;
где C = 11850 Н – динамическая грузоподъемность подшипника №982807М;
Q = P – эквивалентная нагрузка,
Где = 1,2 – коэффициент вращения кольца
k – коэффициент безопасности.
Q = 4740
N = 70 обмин.
Время перемещения узла с одного рабочего места на другое составляет:
= 0,13
Тогда время работы на одном рабочем месте составляет:
Часовая производительность составляет:
H = H = = 39