Аннотация 2 страница

(19)

Принимая значение межремонтного ресурса Т_МР = 2500 мото-ч. и подставляя соответствующие значения величин из таблицы 1, имеем:

Средний полный ресурс сопряжения оценивают по выражению:

(20)

Для данного варианта задачи средний полный ресурс сопряжения равняется:

Полный ресурс соединения, определенный по выражению (20), является средней величиной. Пределы рассеивания среднего полного ресурса при доверительной вероятности α = 0,80 находят аналогично границам рассеивание остаточного ресурса детали:

нижняя граница рассеивания:

(21)

верхняя граница рассеивания:

(22)

где – соответственно нижняя и верхняя границы рассеивания среднего полного ресурса соединения.

Для данного варианта эти величины равняются:

Если известна наработка соединения на определенный момент работы Н_С, то средний остаточный ресурс соединения и его границы определяют по выражениям:

(23)

(24)

(25)

где – соответственно средний остаточный ресурс соединения и его нижняя и верхняя границы. Для данного примера при Н_ИЗМ = 2000 мото-ч., имеем:

При расчетах значение среднего остаточного ресурса может равняться нулю или быть меньше нуля. Это свидетельствует о том, что средняя скорость изнашивания сопряжения более высокая, чем рассчитанная по данным технических условий.

Делать вывод о фактической скорости изнашивания можно лишь по данным микрометража. Однако в частных практических случаях для непосредственных измерений бывает доступной лишь одна из деталей, образующих соединение.

Допустим, что в рассматриваемом соединении, можно измерить лишь диаметр пальца d_ИЗМ = 41,95 мм. Тогда, используя приведенные ранее выражения, имеем:

- начальный размер пальца равняется:

s w:val="28"/></w:rPr><m:t>,991 РјРј.</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRPr="00395C7A"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">

- измеренный износ пальца, по выражению (5) равняется:

- средняя скорость изнашивания пальца, соответственно:

- предельный износ одной детали сопряжения, согласно расчетной схеме сопряжения (приложение А) можно записать в виде:

(26)

Учитывая значения Т_ПОЛ, получаем:

(27)

Для данного примера:

- предельный размер пальца:

t wx:val="Cambria Math"/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>Р’</m:t></m:r></m:sup></m:sSubSup><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>=41,991-0,071=41,92 РјРј.</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRPr="00460003"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">

- допустимый при ремонте износ пальца:

- допустимый при ремонте размер пальца:

По данным измерений одной из деталей соединения можно ориентировочно определить предельный и допустимый при ремонте износ и размеры сопрягаемой детали, считая, что скорость изнашивания любого соединения равняется сумме скоростей изнашивания обеих деталей, то есть:

(28)

отсюда

Для данного примера:

Предельный износ отверстия:

Предельный размер отверстия равняется:

Допустимый при ремонте износ отверстия соответственно по выражению (12), равняется:

Допустимый при ремонте размер отверстия:

Таким образом, общую схему определения ресурса соединения деталей методом индивидуального прогнозирования можно представить в виде определенного алгоритма расчетов задачи курсовой работы:

1. Выписать условия задачи согласно заданному варианту.

2. Сформулировать ее цель.

3. Определить начальный максимальный зазор соединения и обозначить его в черновом варианте схемы соединения.

4. Оценить среднюю скорость изнашивания соединения.

5. Рассчитать средний полный ресурс соединения.

6. Определить доверительные границы рассеивания полного ресурса соединения.

7. Рассчитать остаточный ресурс соединения.

8. Определить нижнюю и верхнюю границы остаточного ресурса соединения.

9-11. Определить начальный размер, измеренный износ, среднюю скорость изнашивания измеренной детали.

12. Определить предельный износ измеренной детали.

13-15. Определить предельный размер, допустимую при ремонте величину износа, допустимый при ремонте размер измеренной детали.

16. Оценить скорость изнашивания соединяемой детали.

17-21. Определить начальный размер, предельный и допустимый при ремонте износ и допустимый при ремонте размер соединяемой детали.

22. Построить схему определения ресурса соединения согласно (приложение А).

Определение ресурса соединений по данным лишь технических условий и размеров деталей согласно данным измерений только одной детали – ориентировочное. Точнее эти значения возможно рассчитать лишь при измерении обеих деталей, образующих соединение.

2 КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ И ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕФЕКТОВ

2. 1 Краткая характеристика и условия работы агрегата (узла) в целом и основных видов его соединений

Любой агрегат, механизм или узел машины (оборудования) является сложной сборочной единицей с присущими ему назначением и технологическими функциями, согласно которым он получает определенную конструкцию с заданными техническими характеристиками.

При проектировании каждого агрегата (узла) принимают во внимание условия его работы, согласно которым проектируется его конструктивная схема, отдельные соединения и детали. В свою очередь работоспособность, долговечность и надежность работы агрегата (узла) сельскохозяйственной машины непосредственно зависит от показателей надежности типовых видов соединений, которые входят в его состав (шпоночные, шлицевые, зубчатые, резьбовые, подшипниковые – качения и скольжения и т. п.).

В этом пункте расчетно-пояснительной записки приводится характеристика, указанного в задании, агрегата (узла), в частности – назначение, кинематическая схема или эскиз сборочного чертежа в разрезе и техническая характеристика, принцип и механизм действия, условия его работы в целом, а также общие условия работы и причины изнашивания основных видов соединений с конкретными ссылками на литературные источники.

2. 1. 1 Характеристика условий работы заданного соединения

Подавляющее большинство машин и механизмов выходят из строя по причине потери работоспособности их подвижных соединений. Под соединением понимают пару деталей, соединенных для общего действия в узле подвижной или неподвижной посадкой. Изменение эксплуатационных, геометрических или физико-механических параметров рабочих поверхностей деталей соединений происходит под воздействием внешних возмущающих факторов и определенных условий работы, которые характерны для конкретных видов соединений. Поэтому анализ условий их работы является одним из основных положений при конструировании деталей и их сопрягаемых поверхностей.

В этом пункте расчетно-пояснительной записки необходимо привести анализ условий работы заданного соединения деталей, в частности: принципиальную схему приложения внешней нагрузки; конкретную схему действующих силовых факторов; формы соединяемых поверхностей относительно их перемещения; наличие смазочных материалов в зоне трения; температурный режим работы соединения.

2. 1. 2 Характеристика конструктивно-технологических особенностей восстанавливаемой детали

Детали сельскохозяйственных машин и механизмов по конструкции подразделяются на определенные классы и типы. Им, согласно назначению, присущи нормализованные конструктивные элементы, технологические и физико-механические характеристики которых, определяются конструкторами и технологами при проектировании их конструкций. Среди таких характеристик можно отметить следующие: шероховатость и технологичность конструкции, точность обработки, отклонения размеров, методы термической обработки и твердость поверхностей, методы конечной обработки наиболее ответственных поверхностей, трансформирующих согласно конкретным условиям технологический процесс и определенные технические требования на изготовление детали.

В этом пункте расчетно-пояснительной записки необходимо привести рабочий чертеж восстанавливаемой детали с указанием восстанавливаемой поверхности. Указать характеристику ее конструктивно-технологических особенностей, обосновать и определить ее принадлежность к определенному классу и типу, точность и типичные отклонения размеров поверхностей, технологичность ее конструкции.

Обосновать и осуществить выбор материала [21] для изготовления детали, привести его химический состав и физико-механические свойства.

Проанализировать и определить необходимые физико-механические характеристики сопрягаемых поверхностей деталей и конструкции в целом, на основании чего назначить методы и режимы термической обработки.

2. 1. 3 Анализ условий работы детали и основные причины ее изнашивания

Конструкция детали является сложной, с точки зрения сочетания конструктивных элементов и условий эксплуатации структурой, которая содержит в себе разнообразные поверхности, условия работы которых отличаются действующими силовыми факторами, формой контактирующих поверхностей, наличием смазочных материалов, температурным режимом работы, и тому подобное, и, таким образом, имеет так называемое «критическое сечение», то есть поверхность от работоспособности, долговечности и надежности которой зависят эти же характеристики детали и соединения в целом.

В этом пункте расчетно-пояснительной записки необходимо обосновать и привести схему «иерархической структуры» конструкции детали, описать конкретные условия работы ее сопрягаемых поверхностей, в частности, привести принципиальную схему действия силовых факторов на примере наиболее нагруженной, отличающейся от указанной в задании поверхности детали, описать формы контактирующих поверхностей относительно их перемещения, наличие смазочных материалов, температурный режим работы и тому подобное.

На основе анализа условий изнашивания сопрягаемых поверхностей деталей необходимо определить причины их изнашивания, в частности, характер, вид и критическую величину износа и разработать рекомендации по их последующему использованию.

На основе выполненного анализа обосновать и определить «критическое сечение» детали, которое обуславливает ее работоспособность, долговечность и надежность.

2. 1. 4 Анализ причин, обоснование, определение и описание преобладающего вида изнашивания сопрягаемой поверхности детали

Изнашивание – процесс постепенного изменения конструктивных и физико-механических параметров при подвижном контактировании сопрягающихся поверхностей, которое проявляется в отделении с поверхности трения материала или его пластическом деформировании. Величина износа является основным фактором, который определяет работоспособность, долговечность и надежность детали, узла, механизма и машины в целом. В зависимости от внешних возмущающих факторов (нагрузки, скорости относительного перемещения, температуры), физико-химического взаимодействия поверхностей трения, свойств поверхностей и материалов деталей возникают различные виды изнашивания, один из которых в общей совокупности будет преобладающим, а другие сопутствующими, в соответствии с классификацией видов изнашивания и повреждения деталей сельскохозяйственной техники ГОСТ 16429-90.

В данном пункте расчетно-пояснительной записки на основе анализа условий работы предложенного соединения и сопрягающих поверхностей восстанавливаемой детали необходимо обосновать и определить преобладающий вид изнашивания, описать механизм и раскрыть его физическую сущность, привести необходимые иллюстративные материалы. Эти сведения являются определяющими при обосновании выбора рационального способа восстановления (упрочнения) рабочей поверхности детали.

2. 1. 5 Влияние основных износов поверхностей детали на техническое состояние и качество работы агрегата (узла) в целом и отдельных его соединений

О работоспособности машины обычно судят по ее техническим характеристикам (производительности, качеству выполнения работы, мощности двигателя, расходу топлива, коэффициенту полезного действия и др.). Любые отклонения характеристик от нормальных свидетельствуют о наличии в машине некоторых неисправностей. Большинство важных характеристик машин зависят от технического состояния соединений деталей.

В данном пункте записки необходимо определить и описать влияние основных видов износов деталей на техническое состояние и качество работы агрегата или узла в целом с точки зрения технических, эксплуатационных и экономических характеристик.

Конструктивно-технологическая характеристика изношенной детали представляет собой совокупность исходных сведений, необходимых для разработки ремонтного чертежа и технологического процесса восстановления детали.

Характеристику составляют на основе анализа рабочего чертежа детали, условий её работы и изнашивания, результатов дефектации. В курсовой работе вид и характер дефектов устанавливают, используя ремонтно-технологическую документацию, выданную преподавателем при получении задания на курсовую работу, и руководство по капитальному ремонту машины, куда входит данная деталь. Сведения о технологии изготовления детали рекомендуется взять из учебников или учебных пособий по технологии автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения, используя для этих целей типовые технологические процессы изготовления деталей данного класса. Полученные сведения, заносятся в карту, приведенную в виде таблицы 2.

Таблица 2 – Конструктивно-технологическая характеристика детали.

Параметры характеристики восстанавливаемой детали	Значение параметров
1. Наименование детали и номер по каталогу
2. Класс детали
3. Материал, термообработка
4. Масса, кг

Продолжение таблицы 2.

Параметры характеристики восстанавливаемой детали	Значение параметров
5. Дефекты детали: характер и причины возникновения дефект №1 дефект №2
6. Характеристика восстанавливаемых поверхностей: наименование поверхности твердость точность формы и размеров шероховатость поверхности
7. Дефекты, при которых деталь не принимают на восстановление
8. Программа восстановления

2. 2 Выбор и обоснование способов устранения дефектов

После анализа исходных данных и составления конструктивно-технологической характеристики детали необходимо по литературным источникам [20] ознакомиться с типовыми (существующими) технологическими процессами восстановления деталей данного класса и затем назначить способ устранения каждого дефекта. Класс детали устанавливают по классификатору [5] (приложение Г), а неуказанную шероховатость поверхностей по приложению Д.

Один и тот же дефект может быть устранен различными способами. В каждом конкретном случае (тип производства, производственная программа, наличие и возможности имеющего оборудования и оснастки предприятия) выбирается оптимальный технологический процесс, который наилучшим образом удовлетворяет всем требованиям технических условий на деталь, т. е. формы, размеров детали, шероховатости и износостойкости поверхностей, сохранение функциональных связей осей и поверхностей.

Способы устранения дефекта (способы восстановления) выбирают, применяя технологический, технический и технико-экономический критерии.

Технологический критерий (критерий применимости) не выражается численным значением и является предварительным. Он позволяет установить лишь перечень способов, которыми дефект может быть устранен. Оценку и отбор возможных способов производят по оценочным параметрам, т. е. технологической, технической характеристикам и технико-экономическому показателю. Характеристика (аттестация) способов приведена в приложении Е. Основными оценочными показателями являются: коэффициенты износостойкости, выносливости, сцепляемости (сцепления), долговечности, возможная толщина нанесения (наращивания) или глубина упрочнения, микротвёрдость, удельная себестоимость.

Способы, выбранные по технологическому критерию, затем оценивают по техническому критерию. Комплексной оценкой технического критерия является коэффициент долговечности. Коэффициент долговечности представляет собой численное значение коэффициентов износостойкости, выносливости и сцепляемости. Отбирают способы с более высокими коэффициентами долговечности.

Из способов, отобранных по техническому критерию, выбирают способ экономически наиболее выгодный. Выбранный способ восстановления детали должен при наименьших затратах труда и стоимости формировать эксплуатационные свойства восстанавливаемой поверхности детали, обеспечивающие необходимую долговечность. Для этого используют коэффициент технико-экономической эффективности, представляющий собой отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности. Чем меньше численное значение этого коэффициента, тем более эффективен способ. Коэффициенты технико-экономической эффективности способов приведены в приложении Е. Наряду с основным способом, может быть назначен дополнительный способ. Выбирая способы устранения дефектов, заполняют таблицы 3 и 4. В пояснительной записке приводится характеристика основного принятого способа устранения каждого дефекта. Затем разрабатывают ремонтный чертёж детали и составляют технологический маршрут (план) выполнения операций технологического процесса восстановления.

Таблица 3 – Технологический критерий (критерий применяемости).

Возможные способы восстановления	Коэффициент технической характеристики
Износостой-кости	Выносливо-сти	Сцепляемос-ти	Долговеч-ности
Дефект 1.
1.
2. и т. д.
Дефект 2.
1.
2. и т. д.

Таблица 4 – Технический критерий (критерий долговечности).

Способы восстановления с высоким значением коэффициента долговечности	Коэффициент долговечности	Удельная себестоимость восстановления, грн./м^2	Коэффициент технико-экономической эффективности
Дефект 1.
1. и т. д.
2.
Дефект 2.
1.
2.

2. 2. 1 Способы восстановления, выбранные по технико-экономическому критерию.

Дефект 1.

- основной способ –

- дополнительный способ –

Дефект 2.

- основной способ –

- дополнительный способ – и т. д.

2. 3 Разработка ремонтного чертежа детали

Ремонтный чертёж является основным документом, по которому разрабатывается технологический процесс восстановления детали.

В учебных целях принимается, что деталь имеет только дефекты, указанные в задании на курсовую работу.

Ремонтный чертёж является рабочим конструкторским документом на восстановление детали и содержит сведения, необходимые для подготовки ремонтного производства, разработки технологического процесса и контроля качества восстановления детали.

Ремонтные чертежи выполняются в соответствии с ГОСТ 2.604-88 ЕСКД «Чертежи ремонтные» и ОСТ 70.0009.006-85 «Чертежи ремонтные. Порядок разработки, согласования и утверждения».

Ремонтный чертеж выполняют на одном или нескольких листах формата А2 (420×297 мм). Допускается выполнять ремонтные чертежи на листах других форматов по ГОСТ 2.301-68, но не более формата А1 (841×594 мм).

На поле ремонтного чертежа, выполняемого на одном листе, информационный материал располагают в следующем порядке (см. приложение А).

В левой части листа сверху вниз размещают:

- изображение восстанавливаемой детали с необходимыми размерами и т. п.;

- таблицу, характеризующую дефекты детали и способы их устранения;

- перечень условий и дефектов, при наличии которых деталь на восстановление не принимается;

- рекомендуемый технологический маршрут восстановления.

Таблицу дефектов выполняют, как правило, в левом углу листа, под изображением детали. Таблица содержит информацию, которая характеризует дефекты и способы их устранения.

В графе «Наименования дефекта» записывают все дефекты детали, которые согласно техническим требованиям подлежат восстановлению и их нумерация. Допускается при большом количестве дефектов записывать только основные дефекты или подлежащие восстановлению. При этом указывают характер дефекта (износ, трещина, повреждение и тому подобное) и допустимое значение контролируемого при дефектации параметра детали (допустимый размер, овальность и тому подобное).

Графу «Коэффициент повторяемости дефектов» в случае отсутствия данных не заполняют.

В графах «Основной способ устранения дефекта» и «Допустимые способы устранения дефекта» в сжатой форме записывают основные операции, которые необходимо выполнить для устранения каждого дефекта.

Если применяется сварка, наплавка, напыление и тому подобное, то в этих графах указывают наименование, марку, размеры материала (электрод, флюс и тому подобное), используемый для выполнения данной операции, а также номер стандарта на этот материал.

Размеры граф таблицы не регламентируются и определяются объемом текстовой части и наличием свободного поля чертежа.

Под таблицей дефектов указывают условия и дефекты, при наличии которых деталь на восстановление не принимается, а также технологический маршрут восстановления по основному способу устранения дефектов.

В правой части листа сверху вниз располагают:

- таблицу категорийных размеров, если они назначены для восстановления детали;

- технические требования на восстановленную деталь;

- спецификацию (для ремонтного сборочного чертежа);

- основную надпись (угловой штамп).

При необходимости на свободном поле чертежа приводят указания по базированию детали (см. приложение А).

На ремонтом чертеже:

- на изображении детали места, подлежащие восстановлению, выделяют жирной линией 2S...3S, где S – толщина контурной линии;

- размеры и их допускаемые отклонения, значение шероховатостей (см. приложение А) указывают только для восстанавливаемых поверхностей детали;

- изображают только те виды, разрезы, сечения, которые необходимы для восстановления детали (поверхности детали);

- для поверхности, подвергаемой механической обработке перед нанесением (наращиванием – гальванопокрытием, наплавкой, кольцеванием и т. п.), указывают размер, до которого производится обработка;

- при применении сварки, пайки и т. п. указывают наименование и марку материала, используемого для восстановления, а также номер стандарта на этот материал;

- при применении для восстановления поверхности дополнительной ремонтной детали ремонтный чертеж оформляют как сборочный. Дополнительная деталь вычерчивается на этом же чертеже.

Предельные отклонения размеров 14-17 квалитетов указывают на ремонтном чертеже с округлением до десятых миллиметра.

Размеры, которые не требуют контроля, но необходимы для расчета норм времени на обработку, выбора оборудования (габаритные размеры), проектирования оснастки и т. п., на ремонтном чертеже указывают как справочные.

Дата добавления: 2015-07-15