Конструкторская часть

Конструкторская часть должна состоять из разработки конструкции специальных или специализированных стендов, приспособлений, приборов, применяемых для технического обслуживания, разборки, сборки и испытания агрегатов при ремонте или специального приспособления для обработки деталей, а также станков, установок, транспортеров, подъемников и т. п.

В расчетно-пояснительной записке даются описание устройства, работы и все необходимые расчеты спроектированных конструкций, анализ их технической целесообразности и экономической эффективности.

Графическая часть должна состоять из сборочного чертежа (общий вид), рабочих чертежей. Нормали или стандартизированные детали, а также детали, взятые без изменения с какой-нибудь другой серийной машины, чертить не следует. Детализируются наиболее сложные по конструкции детали.

Методические указания по выполнению расчетов.

1. Силовой расчет винта с метрической резьбой

Исходные данные для расчета:

длина рукоятки Lр, мм;

усилие рабочего на рукоятке Рр, Н;

тип резьбы;

наружный диаметр d, мм;

внутренний диаметр d1, мм;

средний диаметр d2, мм;

шаг резьбы S, мм.

Определяем момент, приложенный к рукоятке, по формуле

М ^' = Рр * Lр (87)

По условию равновесия момент, приложенный к рукоятке, равен моменту сил трения в резьбе М рез и сил трения на опорной поверхности М оп

М ^' = М рез + М оп (88)

М рез = Q * d2 / 2 * tg (λ + ρ ^'), (89)

где Q – усилие, действующее вдоль оси винта, Н;

λ – угол подъема винтовой линии;

ρ ^'- приведенный угол трения.

λ = arctg (S / π * d2); (90)

ρ ^' = arctg (f ^' / cos ά / 2), (91)

где f ^' – коэффициент трения скольжения между винтами резьбы (зависит от материала винта и гайки и характера смазки);

ά – угол при вершине витка резьбы (для метрической резьбы ά = 60⁰, для трапецеидальной резьбы ά = 30⁰).

М оп = [Q*f *(Do³ - do³)] / 3*(Do² – do²), (92)

где f – коэффициент трения между опорной поверхностью винта и деталью;

Do и do – внешний и внутренний диаметры опорной поверхности.

Тогда усилие, действующее вдоль оси винта, определяется

Q = Рр * Lр / [d2/2*tg (λ + ρ^') + f *(Do³ - do³) / 3*(Do² – do²)] (93)

2.Проверочный расчет винта на совместное действие сжатия и кручения.

По третьей теории прочности определяются эквивалентные напряжения

_______

σ_экв = √σ² + 4τ², (94)

где σ – расчетные нормальные напряжения от сжатия, Н/мм² (МПа);

τ - расчетное касательное напряжение от кручения в результате сил трения в опорной поверхности (или резьбе), Н/мм² (МПа),

σ = Q / [π*d1² / 4]; (95)

τ = М оп / 0,2*d₁³. (96)

Полученные эквивалентные напряжения сравниваются с допускаемыми. Для винтов, изготовленных из Ст. 3, при таком напряжении следует принимать [σ] = 50-70 Н/мм² (МПа).

При значительной длине винта производится расчет на устойчивость.

Захваты приспособления рассчитываются на внецентренное растяжение.

Максимальное напряжение определяется по формуле

σ = Q/2F + Q*e / 2W, (97)

где F – площадь поперечного сечения, мм²;

e – эксцентриситет (расстояние от линии действия силы Q/2 до оси, проходящей через центр тяжести сечения);

W – момент сопротивления сечения изгибу,мм³.

Для прямоугольного сечения W = bh² / 6.

Полученное значение σ сравнивается с допускаемым [σ], принятым в зависимости от выбранного материала.

3.Расчетная схема для расчета напряжений изгиба в сечениях рукоятки.

Рукоятка представляет жестко защемленную балку, на конце которой приложена сила Рр.

Расчетное нормальное напряжение изгиба определится по формуле

σ = М_и / W ≤ [σ], (98)

где М_и – изгибающий момент в опасном сечении, Н*мм;

М_и = Рр * (Lр – D) / 2. (99)

Для круглого сечения W = 0,1* d³.

В случае проверочного расчета после подстановки получим

_{3 _ __________________}

d = √ М_и / 0,1*[σ] (100)

4.Расчет на срез и смятие.

Оси захватывающих лапок рассчитываются на срез и на смятие. Расчетное напряжение среза определяется по формуле

τ_ср = Q / π*d3²,

где d3 – диаметр оси. Его размер может быть принят по конструктивным соображениям.

Полученные напряжения среза не должны превышать допускаемых [τ] или τ_ср ≤ [τ]_ср.

Для расчетов принимается [τ]_ср = (0,5...0,6)* [σ], где [σ] – допускаемое напряжение на растяжение, выбирается в зависимости от предельного для данного материала с учетом коэффициента запаса прочности.

Производим проверочный расчет данного соединения на смятие. Расчетное напряжение смятия определяется по формуле

σ_см = Q / 2F_см; F_см = b_1*d₃ (применительно к оси).

Полученное напряжение не должно превышать допускаемого на смятие [σ]_см

σ_см ≤ [σ]_см; [σ]_см = (2…2,2)* [σ].

5.Проверочный расчет на прочность сварного шва.

В данном примере боковые траверсы с проушинами приварены к круглой гайке электродуговой сваркой угловым швом.

Нормальное напряжение в поперечном сечении, проходящее через шов, определится по формуле

Q*l / 2*0,7* К_р*Н² ≤ [σ'],

где l – расстояние от линии действия силы Q/2 до плоскости, проходящей через шов;

Н – высота сечения, мм;

0,7* К_р – высота треугольника сварного шва;

[σ']–допускаемое нормальное напряжение для металла шва (определяется по таблице в зависимости от материала свариваемой конструкции, способа сварки и марки электрода).

План цеха по капитальному ремонту агрегатов

Технологическая планировка цеха выполняется в одном из рекомендуемых масштабов: 1:100; 1:75; 1:50; 1:40; 1:25; 1:20; 1:15; 1:10.

Здания АРП проектируют, как правило, с железобетонными колоннами. Оси колонн, определяющие в плане расположение их рядов, называют разбивочными осями.

Расстояние между разбивочными осями в поперечном направлении называют пролетом,в продольном – шагом колонн.

Пролет L и шаг колонн t в метрах образуют сетку колонн, обозначаемую L * t. На чертежах планов разбивочные оси маркируют по длинной стороне здания цифрами слева направо и по короткой – заглавными буквами русского алфавита снизу вверх:

Б
А

1 2 3 4 5 6 7 8

Маркировка разбивочных осей

Вначале выбирается сетка колонн и определяются габаритные размеры здания. Для одноэтажных зданий наиболее часто применяется сетка колонн 12*6 м, с которой и рекомендуется начать определение габаритных размеров здания.

Исходя из принятой компоновочной схемы, задают число пролетов, регламентируя тем самым ширину здания. Длину здания определяют путем деления его площади на ширину. Рекомендуемые соотношения ширины и длины здания – от 1:1,3 до 1:2. Добиться рекомендуемых соотношений можно, изменяя число пролетов, а при необходимости - и сетку колонн.

Размеры пролетов и колонн обязательно должны быть кратными 6 м, что диктуется требованиями унификации изделий строительной индустрии.

Рекомендуемые их размеры и высота помещений приведены в Приложении 8.

Наружные стены, как правило, проектируют панельными. В этом случае шаг наружных колонн должен быть 6 м. Допускаются и кирпичные стены. Для нашего региона толщина стен из панелей 20 – 25 см, из бетонных блоков 30 -40 см, из кирпича 38 -51 см.

Размеры крайних и средних колонн в поперечном сечении при их шаге 6 м и высоте помещения до 7,2 м принимают равными 400 * 400 мм. Размеры ворот должны превышать габаритные размеры транспортных средств по ширине не менее, чем на 0,6 м. Типовые ворота имеют следующие габаритные размеры проемов, ширина * высота: 2,4 х 2,4;

3,0 х 3,0; 3,6 х 3,6; 4,2 х 4,2 м.

На плане показывают технологическое оборудование, производственный инвентарь, подъемно – транспортное оборудование, кроме погрузчиков, электрокар, а также площадки накопления изделий или материалов, проходы и проезды. Оборудование изображают условными упрощенными контурами с габаритными размерами, учитывающими крайние положения движущихся частей, места обслуживания и место обслуживающего персонала (рабочего), места подвода и отвода коммуникаций.

Расположение в цехе производственных, складских и вспомогательных помещений должно удовлетворять следующим требованиям:

- расположение производственных участков основного производства должно соответствовать технологической последовательности выполнения работ при минимальном грузообороте (т. е. обеспечить прямоточность и последовательность прохождения изделий без обратных и петлеобразных перемещений);

- производственные участки вспомогательного производства следует располагать вблизи от обслуживающих ими участков основного производства;

- склады следует располагать вблизи от обслуживаемых ими производственных участков;

- изолировать производственные участки и склады от других помещений стенами следует только при необходимости, которая диктуется противопожарными и санитарными требованиями, а также требованиями сохранности материальных ценностей;

- использование кранов должно предусматривать свободное доставание его крюком обслуживаемого оборудования.