2020-01-14
90
Приспособление 04.46.31.00.00. предназначено для окраски и антикоррозионной обработки.
Основные составные детали устройства:
- блок фильтрующих элементов
- редуктор- регулятор давления с манометром
- пистолет- краскораспылитель
- малогабаритная распыляющая головка
- соединительные гибкие шланги и патрубки. Ввиду того, что приспособление рассчитано на использование в двух операциях, в таблице приведены основные детали конструкции задействованные в одном из приведенных режимов.
Таблица 4.3.1.
Использование деталей при различных режимах работы.
| Наименование деталей | Режим работы
| |
| Окраска | Антикоррозийная обработка | |
| 1. Блок фильтрующих элементов | + | - |
| 2. Редуктор- регулятор давления | + | + |
| 3. Пистолет- краскораспылитель | + | + |
| 4. Распылительная головка | - | + |
| 5. Распылитель пистолета | + | - |
Суть работы приспособления в следующем: сжатый воздух подаваемый от центральной пневмомагистрали поступает в блок фильтрующих элементов, в которых осаждаются примеси содержащиеся в воздухе и создающие сорность.
Из фильтров через соединительный патрубок сжатый воздух поступает к редуктору- регулятору давления, по манометру которого контролируется давление (при необходимости давление регулируется: заворачиванием ручки по часовой стрелке- давление увеличивается, отворачиванием- давление уменьшается). Из редуктора-регулятора воздух под необходимым давлением 0,4- 0,6 МПа поступает через удлинительные шланги к пистолету-краскораспылителю. Струя сжатого воздуха проходит через пистолет- краскораспылитель, увлекая из бачка разбавленный до требуемой вязкости материал (при окраске - эмаль; при антикоррозийной обработке - противокоррозионный состав). Нажатием курка пистолета-распылителя, регулируется количество подаваемого материала. Затем материал поступает в распылитель: в режиме окраски - распылителем пистолета; в режиме антикоррозионной обработки - малогабаритной распыляющей головкой.
Материалы для обработки см. приложение.
Расчет основных элементов конструкции.
Расчет пружин.
Проектируем статически нагруженную пружину сжатия по заданной рабочей характеристики. Предварительная нагрузка пружины при установке в прибор Р1= 2,5 Н, максимальная рабочая нагрузка Р2= 3 Н, предельная нагрузка, при которой происходит посадка винтов Р3== 1,1Р2; осадка пружины при изменении нагрузки от Р1 до Р2=25мм.
При статической нагрузке принимаем пружину 1 класса (полагая, что диаметр проволоки будет не свыше 3 мм) 1-го разряда. Выбираем допускаемое напряжение. Принимаем Бв=2600 Н/мм2 см [21].
[r]=0,4* Бв=0,4*2600=1040 Н/мм2 (4.3)
Задаваясь индексом пружины С=12 находим требуемый диаметр проволоки:
d= г*8*Р*С/П[г]; (4.4)
где г=4*с+2/4*с-3=4* 12+2/4*12-3= 1,1
d= 1,1*8*3*12/3,14*1040=0,6
Принимаем d=0,6 мм, тогда средний диаметр пружины будет равен
До=с*d=7,2 мм (4.5)
Определяем число рабочих витков пружины. Нагрузка, соответствует осадке равна Р=РЗ-Р1=3-2,5=0,5 Н
n =G*d/8*P*c3 (4.6)
где G - модуль сдвига, для стали принимаем
0=8*104
n=8* 104*25*0,6/8*0,5* 123=6,2 - полное число витков:
n1=n+1,5=6,2+1,5=7,7
Шаг пружины в свободном состоянии рассчитывается по формуле:
t=d+l/n+Sp (4.7)
где l= L* Р2/Р2+Р1== 25*3/3-2,5=37,5
Задаваясь индексом пружины С=12 находим требуемый диаметр проволоки:
Sp=0,l*d= 1*0,6=0,06 мм - зазор между витками при нагрузке Р2
t= 0,6 +37,5/7,7+0,06=5,5 мм
Высота пружины при полном сжатии (при посадке витка на виток)
Hв=(nl-0,5)*d-(7,7-0,5)*0,6=4,32мм
Высота пружины в свободном состоянии рассчитывается по формуле:
Ho=H3+n(t-d)-4,32+6,2*(5,5-0,6)=34,7мм
Отношение Но/До=34,7/7=4,8>2,6
Следовательно, для исключения опасности потери пружины ее нужно смонтировать в гильзе или оправе.
Расчет резьбового соединения.
Определяем, силу Fзат. которую необходимо приложить к гайке при завинчивании до появления в стержне болта напряжений, равных пределу текучести ST =200 МПа (сталь 10). Определяем также напряжение сжатия сж и среза r в резьбе. Длину ручки стандартного ключа в среднем принимаем L=15*d.
Коэффициент трения в резьбе и на торце гайки f=0,15. Используя таблицы стандартов, находим для расчетов размеры. см[21].
Эквивалентное напряжение в стержне болта:
Sэк=l,3*Fзaт/[(n/4)*d2] £ [s] (4.8)
Из формулы 4.5 находим Fзат
Fзат=p*d1/(4*1,3); (4.9)
где d1 - внутренней резьбы для болта с размерами резьбы М 8 d1 =7,10б
Sэк- 1,3, см [21].
Fзат=3,14*7,106 *200/(4* 1,3)=6858,2 Н
Момент завинчивания определяется по формуле:
Tзав=0,5*Fзав*d2(Дcp/d2)*f+tg(fпp+p) (4.10)
где: d2 - средний диаметр резьбы, М8=7,470
Дcp=0,5*(l,8+8)=4,9мм
Fnp - приведеный коэффициент трения в резьбе
fnp=f/cos у для метрической резьбы у =30
fnp=0,15/cos30 - угол подъема резьбы; =235
p=arctg fnp=9 50, см [21].
Тзав=0,5* 6858,2*7,470*(4,9/7,470)*0,I5+tg(235+950)=8,7 Н*м
Находим силу Fk приложенную к ключу с длиной плеча L= 15*d=15*8=120мм
Fк=54,6 Н
Выигрыш в силе Fзат/Fк= 6858,2/54,6=65,7 раза
Напряжения в резьбе рассчитываются по формуле:
SСМ = Fзат/H*d2*Z<[s]cм = 250 МПа
где Z - число рабочих витков,Z=5
SСМ = 12340/3,14* 10,863*5=77 МПа<[§см]
Напряжение на срез резьбы рассчитывается по формуле:
г = Fзат/H*d1*H*K*Km < [r]
где Н - высота гайки, глубина завинчивания
К - коэффициент полноты резьбы К=0,87см[21]
Km - коэффециент неравномерности нагрузки по виткам резьбы
Km =0,6...0,7см [21]
r= 12340/3,14*10,106*0,87*0,6=75 МПа
Результаты расчетов для винтов Мб проводим аналогично, результаты. расчетов заносим в таблицу 4.1
Таблица 4.1.
Параметры резьб.
|
| ||
| Силовые параметры при затяжке болтов, до напряжения в стержне болта 5= 200 мПа | Мб | М8 |
| Сила затяжки Fзат, Н | 2900 | 6858,2 |
| Момент завинчивания Тзав, Н*м | 3,5 | 8,7 |
| Сила необходимая для завинчивания, Fk, Н | 39 | 54,6 |
| Выигрыш в силе, Fзат/Fk | - | 65,7 |
| Напряжения сжатия в резьбе, см, МПа | 64 | 77 |
| Напряжение среза в резьбе г,мПа | 72 | 75 |
