Реконструкция механизма открывания планирной дверцы коксовыталкивателя

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Вологодский государственный  технический университет

 

                                                                  

                                                                   Дисциплина: ТМС

 

 

Подписано к защите …................             Принято …...................

                                           дата                                             дата

Защита состоится ….....................             Оценка …......................

                                      дата

…...................................................              Подписи членов комиссии

             место , время                                     ….......................................

Руководитель …...........................                ….......................................

                                подпись                            ….......................................

Нормоконтролер …....................

                                    дата

                                 …..................

 

 

                                     Курсовая работа

 

        Тема:

 

Реконструкция механизма  открывания планирной дверцы коксовыталкивателя

 

 

 

Исполнитель Смирнов  В.А.

Группа УТМ-41

 

 

 

г Череповец 

2012 г.

 

Содержание

 

1   Назначение  и конструкция детали

2   Технологический  контроль чертежа детали

3   Анализ  технологичности конструкции детали

4   Выбор  метода изготовления и формы  заготовки

5   Определение  маршрута обработки детали

6. Определение типа производства

7   Расчёт  припусков на обработку детали

8   Выбор  оборудования

9   Выбор  приспособлений

10 Выбор режущего  инструмента

11 Выбор средств  измерения и контроля

12 Расчёт режимов  резания и технических норм  времени

12.1 Расчёт  режима резания

12.2 Техническое нормирование времени операций

12.3 Разработка управляющей программы на станке

СФ16-02А

Литература 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Назначение  и конструкция детали

 

Деталь крышка сквозная, входит в состав планирного устройства коксовыталкивателя. Её основное технологическое значение – фиксация подшипника 7315 ГОСТ 28340-89 непосредственно в ролике. Сам ролик используется в качестве направляющего и поддерживающего элемента планира, длина которого составляет 23,85 метра.

Ролик и крышка сквозная соответственно  находятся на расстоянии ~1,7 метра от планирной дверцы. При технологической операции планирования шихты, происходит открывание этой дверцы и соответственно выделение сырого коксового газа либо открытого огня. Планирование шихты по ПТЭ (правилам технической эксплуатации) должно продолжаться 3-4 минуты, за это время сам планир сильно  нагревается при этом его движение «вперед назад» происходит соответственно с контактом ролика.

Таким образом  условия эксплуатации и среда  эксплуатации крышки сквозной прежде всего связаны с высокими температурами и агрессивными средами (коксовый газ, который содержит аммиак, нафталин, бензол и др.)

Конструктивно деталь состоит из следующих основных поверхностей:

• посадочной поверхности Ø160f9, на корпус под наружное подшипниковое кольцо
• торцевых поверхностей с 6 отверстиями Ø17 для крепления крышки болтами
• фасонной поверхности Ø88 х Ø71, предназначенной для установки войлочного кольца Ø70.

При анализе чертежа детали представленного на рис 1.1

 особое  внимание необходимо уделить поверхности Ø160f9, ввиду повышенных требований к точности и шероховатости поверхности.

 

 

 

2 Технологический контроль  чертежа детали

 

Чертёж выполнен в соответствие с ГОСТ 2.316-68 «Правила нанесения на чертёж надписей, технических требований и таблиц».

Размеры, посадки  и предельные отклонения размеров обозначены в соответствие с ГОСТ 2.207-68 «Нанесение размеров и предельных отклонений».

Отклонение  формы и взаимного расположения поверхностей детали выполнены в  соответствие с ГОСТ 2.308-68 «Указание на чертежах предельных отклонений формы и расположения поверхностей».

В качестве материала  для изготовления крышки сквозной используется СЧ 15 ГОСТ 1412-85, масса детали составляет 5,53 кг.

Обозначение чистоты обработки нанесено в  соответствие с ГОСТ 2.309-73 «Нанесение на чертёж шероховатости поверхности»

Внешняя рамка, рамка поля чертежа выполнена  в соответствие с ГОСТ 2.307-68 «Рамка».

Все размеры  и размерные линии выполнены  в соответствии с ГОСТ 2.303-68 «Линии».

Чертёж детали содержит все проекции, размеры, местные виды, однозначно трактующие конструкцию детали.

Самый точный размер в данной детали должен быть выдержан на внутреннем торце крышки, местом сопряжения её с роликом. Размер и его посадка составляет Ø160f9

 

 

 

 

 

3 Анализ технологичности конструкции детали

 

Способы изготовления заготовки имеют  решающее значение при выборе  операций технологического процесса. При выборе заготовки и способе её получения значительное влияние оказывает характеристики материала, из которого должна изготовляться деталь, её конструктивные формы и размеры, программа выпуска. Метод получения заготовки должен обеспечивать наименьшую себестоимость изготовления детали.

Поскольку в  конструкции крышки сквозной имеется  возможность использования унифицированных отверстий, пазов, способствующих при её изготовлении использовать стандартизированный инструмент и приспособления, а также доступность свободного подвода и отвода режущего инструмента, контроля точности изготовления, то данную деталь можно признать технологичной и изменений в конструкцию детали вводить не требуется, тогда все сведения для изготовления технологического процесса имеются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 выбор метода изготовления рис 4.1 
Коэффициент использования металла в данной заготовки

где m_дет- масса детали, согласно конструкторскому чертежу m_дет=5,53кг;

       m_заг- масса заготовки, кг.

где  p- плотность стали, p=7800м³/кг;

       V – объём заготовки, м³

Исходя из формулы V=πD²/4, найдем объём заготовки:

Тогда коэффициент использования  металла будет равен:

Таким образом, использование  данной конструкции заготовки для  технологического процесса изготовления крышки сквозной  не выгодно по следующим причинам:

- возникновение дополнительного  перехода, связанного со сверлением  центрового отверстия, с последующим  его растачиванием до Ø71, согласно  конструкторскому чертежу;

- низкий коэффициент  использования металла, что непосредственно  повлияет на себестоимость детали.

Рассмотрим конструкцию  заготовки, полученной путем резки  листового проката, рис.4.2

 

 

 

 

 

 

Эскиз заготовки рис.4.2

 

Эскиз полученный литьем рис.4.3 
5. Определение маршрута обработки детали

 

Маршрут обработки крышки сквозной представим таблицей 6.1

Таблица 6.1

Маршрут обработки крышки сквозной

№ оп	Название операции	Наименование и модель станка	Технологические базы и  содержание операции
005	Токарная	Токарный станок 16К20Т1	Черновое точение поверхности  №1, №2,№3, чистовое точение поверхности №3 (Æ160f9), снять фаску 2х450, обработка внутренней полости крышки -  поверхность №4 (наличие скругления R10), черновое точение поверхности №5
010	Токарная	Токарный станок 16К20Т1	Точить торец (поверхность  №6) – наибольший диаметр заготовки D=250мм, черновое точение поверхности №7, со снятием фаски 2х450 на внешнем диаметре D=245 мм, растачивание отверстия Æ68 на Æ71 мм (поверхность №8), прорезание канавки с общим углом в 140 при внутреннем диаметре D=88мм
015	Сверлильная	Сверлильно-фрезерный  автомат СФ16-02А	Сверлить 6 симметричных отверстий Æ17 мм по R=102,5 (угол сверления 600) поверхность №10
020	Фрезерная	Сверлильно-фрезерный  автомат СФ16-02А	Снятие лысок(поверхность№11)
025	Контрольная	----	Контроль размеров всех поверхностей детали при помощи средств измерения, особое внимание уделить поверхности №3 Æ160f9.( )

 

 

 

 

6 Определение типа производства

 

Согласно  ГОСТ 3.1108-74 ЕСТД и ГОСТ 14.004-74 ЕСТПП  одной из основных характеристик типа производства, выделяемой по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности, объема выпуска изделий, является коэффициент закрепления операций .                                                                                    

- суммарное число различных операций

- явочное число рабочих подразделения,  выполняющих различные операции.

 характеризует число различных  технологических операций, приходящихся в среднем на одно рабочее место  производственного подразделения за месяц.

Исходя из того, что для коксового  цеха №2, изготовление машин, приводов, деталей производится в цехе ремонта коксохимического оборудования (ЦРКО), то расчет К_з.о, произведём по этому цеху.

Согласно штатного расписании ЦРКО – количество рабочих в цехе (не включая ИТР и др обслуживающий  персонал) составляет Р_я=24, количество станков – 30 единиц.

ЦРКО, параллельно также  принимает заказы других вспомогательных цехов, а именно цеха улавливания химических продуктов коксования №1 и №2 (ЦУХП №1 и №2), цех ректификации сырого бензола (ЦРСБ) и др. За последние три месяца ЦРКО выполнил в полном объёме около 180 заказов основных и вспомогательных цехов. (заказы выполнялись не равномерно, в зависимости от сложности, количества рабочих смен и др, причём возникали моменты простоя цеха, в связи с отсутствием заказов), таким образом, подсчитать число технологических операций ∑ПО, приходящихся на одно рабочее место в ЦРКО в месяц, является достаточно сложной задачей, однако в среднем при наличии и постоянстве заказов, можно ориентироваться:

∑ПО=800 – различных  технологических операций, приходящихся на одно рабочее место в ЦРКО в месяц.

Тогда,

Таким образом из диапазона согласно  ГОСТ 14.004-74:

 для массового производства ;

 для крупносерийного;

 для среднесерийного;

 для мелкосерийного;

Принимаем тип производства – мелкосерийное.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Расчёт припусков  на обработку детали.

 

Расчет припусков на обработку  производится на основании выбранной конструкции заготовки и маршрута её обработки.

Гарантированный припуск  на токарную обработку определяется по формуле:

где Rz+T –высота  микро неровностей и глубина  дефектного слоя при литье, Rz+Т=500 мкм.

r - величина пространственных отклонений, р=250мкм;

e - погрешность закрепления в 3-х кулачковом патроне, ε=200мкм;

Допуск на токарную операцию (T), назначаем по 12 квалитету точности (допуск на получистовую токарную обработку еs=400мкм, еi=0)

Тогда определим наименьшие и наибольшие размеры детали и  заготовки по максимальному диаметру детали Dном=245мм:

Наименьшие  размеры:

детали:

D_{min дет}=Dном-T=245-0,4=244,6(мм)

Заготовки

D_{min заг}=D_{min дет} +2Zмin=244,6+2=246,6(мм)

Наибольшие размеры:

детали

D_{maх дет}=Dном+T=245+0=245(мм)

заготовки

D_{maх заг}= D_{maх дет}+2Zmin=245+2=247(мм)

 

 

Расчёт припусков и допусков для посадочной поверхности №3 

Æ

  при чистовом точении.

Величина  припуска при чистовом точении составит:

где Rz=Т=50мкм; р=90мкм

Таким образом, рабочие  размеры детали и заготовки поверхности  №3 составят:

Наименьший  размер на посадочной поверхности№3

детали: Æ

D_{min дет}=Dном-T=160-0,143=159,857(мм)

Заготовки

D_{min заг}=D_{min дет} +2Zмin+2Zmin2=159,857+2+0,38=162,237(мм)

Наибольшие  размеры:

детали

D_{maх дет}=Dном+T=160+(-0,043)=159,957(мм)

заготовки

D_{maх заг}= D_{maх дет}+2Zmin+2Zmin2=159,957+2+0,38=162,337(мм)   

Изобразим на схеме №1 графическое расположение припусков и допусков на обработку отверстия 160F9.

 

 

 

 

 

 

 

Схема№1

 

 

                dmax 245

 

                dmin244,6                                                                                                                                                

               δ400mkm

                dmax160

                dmin159,857

                δ143mkm 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Выбор оборудования.

Для токарных операций, выбираем токарный универсальный станок модели 16К20Т1. (наличие такого станка в ЦРКО ОАО  Северсталь)

Техническая характеристика станка приведена  в таблице 8.1