Svarkin-spb.ru

Конструкция и назначение

Описание конструкции и назначения детали

Студент самостоятельно описывает служебное назначение детали, основных ее поверхностей, их взаимного расположения, точности и шероховатости поверхности. При описании поверхностей следует присвоить им цифровое обозначение, которое наносится на чертеже. Например, плоскость А, торец Б. Необходимо определить отклонения на размеры и поверхности. Указываются основные и вспомогательные конструкторские базы, исполнительные конструкторские базы, исполнительные поверхности. Описываются воспринимаемые нагрузки, возможности износа, смятия, поломки, виды сопряжений и дается обоснование выбранного материала, необходимость легирующих элементов, обеспечивающих требуемое свойство материала.

Из описания должно быть ясно, какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служебного назначения детали и какие – второстепенные.

В этом разделе приводятся сведения о материале детали: химический состав, механические свойства до и после термической обработки.

Например, для стали 45Х

Данная деталь изготавливается из стали 45Х, которая имеет следующий химический состав и механические свойства.

Таблица 1.1.1 – Химический состав стали 45Х (ГОСТ 4543 – 71)

Углерода (С), % Кремния (Si), % Марганца (Мп), % Серы (S) Фосфора (Р) Никеля (N), % Хрома (Сг), %
Не более, %
0,40-0,43 0,04 0,5-0,8 0,04 0,04 0,30 1,2-1,8

Моя марка стали 45Х – хромистая улучшенная сталь (ЗОХ, 35Х, 38Х, 40Х, 45Х, 50Х) имеет более высокую прочность. Сталь данной группы склонна к отпускной хрупкости.

Детали из хромистой стали, работающие на износ в условиях трения, подвергаются цианированию.

Введение в хромистую сталь марганца повышает её прокаливаемость и прочностные свойства. Хромо-марганцовую сталь применяют часто в качестве заменителя более дорогой и дефицитной хромисто-никелевой стали.

Таблица 1.1.2Механические свойства стали 45Х (ГОСТ 4543 – 71)

При выполнении этого раздела рекомендуется использовать следующую литературу [7, 32, 33].

2.2.2. Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности детали производим двумя методами – качественным и количественным.

Анализ технологичности целесообразно проводить в следующей последовательности:

1. Установить возможность применения высокопроизводительных методов обработки.

2. Проанализировать конструктивные элементы детали, выявить труднодоступные для обработки места

3. Определить возможность совмещения технологических и измерительных баз, необходимости дополнительных операций для получения заданной точности и шероховатости обработанных поверхностей.

4. Определить поверхности, которые могут быть использованы при базировании.

5. Проанализировать возможность выбора рационального метода получения заготовки, учитывая экономические факторы.

Например, для валов указывают:

· Можно ли обрабатывать поверхности проходными резцами

· Убывают ли к концам диаметральные размеры шеек вала

· Допускает ли жесткость вала получение высокой точности обработки ( жесткость считается недостаточной, если соотношение его длины к диаметру свыше 10…12

Исходя из выше перечисленных факторов, делаем вывод, что данная деталь достаточно технологична по качественным показателям. С точки зрения механической обработки деталь достаточно технологична, допускает применения высокопроизводительных режимов обработки, имеет достаточно несложную геометрическую форму, то есть состоит из поверхностей вращения, что позволяет обеспечить точность и стабильность обработки. Большинство размеров имеют возможность непосредственного измерения универсальным инструментом. Деталь имеет поверхности с повышенным требованием к точности обработки и довольно высоких требований к шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Количественная оценка конструкции детали.

В качестве количественных показателей на технологичность могут рассматриваться: коэффициент использования материала, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости. Коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости поверхности определяются в соответствии с ГОСТ 188831 – 73. Для этого необходимо рассчитать среднюю точность обработки поверхности и среднюю шероховатость обработки поверхности.

Определение коэффициента точности по формуле:

где Тср – средняя точность обработки детали определяется по формуле:

где Тi – точность(квалитет) обработки i-ой поверхности;

ni – количество i-х поверхностей по соответствующему классу точности.

Для удобства расчёты коэффициента точности и шероховатости сведём в таблицы 1.2.1 и 1.2.2 соответственно.

Таблица 1.2.1 – Расчет коэффициента точности

Наименование поверхностей Ti ni Tini
ø100
ø80
L30
Итого:

Средняя точность детали:

Определение коэффициента шероховатости по формуле:

где Шср – средняя шероховатость детали определяется по формуле:

Шi – шероховатость i-й поверхности;

ni – количество i-й поверхностей с соответствующей шероховатостью.

Читать еще:  Как самому установить тахометр на мотоцикл

Таблица 1.2.2 – Расчёт коэффициента шероховатости

№ п/п Шi ni Шini
ø100 2,5 7,5
ø 80
ø110
ø 56
Итого 197,5

Средняя шероховатость детали:

Определяем коэффициент использования материала по формуле:

где: Мд – масса детали;

Мзаг – масса заготовки;

Для определения массы детали необходимо посчитать ее объем и умножить его на плотность данного материала

2.2.2. Конструкторский контроль чертежа детали, корректировка чертежа детали в соответствии с требованиями ЕСКД

Анализ рабочего чертежа детали производится с целью установления факта соответствия его действующим стандартам ЕСКД. Рабочий чертеж детали должен содержать все необходимые сведения, дающие представление о детали, т.е. все проекции, разрезы, сечения, необходимые для полного понимания конструктивных особенностей и конфигурации детали. На чертеже должны быть указаны все размеры с предельными отклонениями, допустимые отклонения от правильных геометрических форм, взаимного расположения и шероховатость поверхностей. Чертеж должен содержать все необходимые сведения о материале детали, термической обработке, применяемых защитных покрытиях, массе детали, масштабе и т.п. Если на чертеже детали имеются какие-либо несоответствия действующим стандартам, то проектант вносит в чертеж соответствующие изменения, отражая эти внесения в пояснительной записке.

При выполнении данного раздела рекомендуется использовать следующую литературу [1, 4, 32, 33, 34].

2.2.3. Анализ технических требований на изготовление детали

Перечень технических требований, их количественные и качественные показатели зависят от служебного назначения детали и условий ее работы в сборочной единице. К ним относятся: 1) точность размеров (квалитеты); 2) точность формы поверхностей и их взаимное положение; 3) шероховатость поверхности; 4) требования к материалу по твердости, химико-термической обработке, отделке, покрытию и т.д.

Анализ технических требований и норм точности должен подтвердить или опровергнуть правильность указанных на чертеже детали величин допусков линейных размеров, допусков углов, допусков формы и расположения поверхностей, величины шероховатости поверхностей.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; Нарушение авторского права страницы

Описание конструкции и назначение детали

Ознакомиться с конструкцией детали, ее назначением и условиями
работы в узле (или механизме).

Для этого необходимо изучить чертежи, дать описание назначения самой детали, основных ее поверхностей и влияния их на качество работы механизма, для которого изготовляется деталь, характер соединения (под­вижное, неподвижное), конструктивные особенности [9].

Из описания назначения детали и ее конструкции необходимо определить какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служеб­ного назначения детали, а какие – второстепенное.

Привести данные о материале детали, его назначении и области при­менения в деталях машиностроения, ее технические свойства.

Необходимо также указать химиче­ский состав и механические свойства материала.

Сделать заключение о правильности выбора материала для данных условий работы детали в узле, целесообразности его замены другими
ма­териалами [17].

Выбор типа производства

Тип производства – это классификационная категория производства, определяемая по признакам широте номенклатуры, регулярность и объема выпуска изделий. Различают три вида производства: единичное, серийное,
массовое ГОСТ 14.004 – 83.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых не предусматрива­ется.

Серийное производство характеризуется изготовлением изделий пе­риодически повторяющимися партиями. Серийное производство является основным типом машиностроительного производства и условно подразде­ляется на крупно – , средне – и мелкосерийное.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного време­ни; на большинстве рабочих мест при этом выполняется одна рабочая опе­рация.

Тип производства по ГОСТ 3. 112 – 84 характеризуется коэффициентом закрепления операции К3.0. за одним рабочим местом или единицей
оборудования [6].

Для предварительного определения типа производства можно использовать годовой объем выпуска продукции и массу детали.

В данном курсовом проекте будет рассматриваться только серийное производство т.к. серийное производство является наиболее распространенным типом производства на машиностроительных предприятиях. Исходя из того какая у детали масса, выбираем годовой объем выпуска детали.

Зависимость типа производства от объема выпуска и массы детали
приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость типа производства от объема выпуска и массы детали

Читать еще:  Особенности конструкции
Масса детали, Кг Тип производства
Мелкосерийное Среднесерийное Крупносерийное
10 10 – 200 200 – 10000 10000 – 25000

После выбора типа производства определяем коэффициент закрепления операции.

Таблица 3 – Коэффициенты закрепления операций

Серийность производства К3.0.
Крупносерийное 1…10
Среднесерийное 10…20
Крупносерийное 20…40

При серийном типе производства также необходимо определить число партий деталей, запускаемых одновременно в производство[13]:

где n – число деталей в партии;

N – годовой выпуск деталей, шт.

коэффициент, учитывающий запас деталей на складе перед сборкой;

260 – число рабочих дней в году.

– многосерийное производство мелких деталей;

– многосерийное производство средних и крупных деталей;

– средне – и крупносерийное производство мелких деталей;

– средне – и крупносерийное производство средних и крупных деталей.

После расчета числа партий деталей полученный результат сопоставляем с характеристикой серийного производства.

Таблица 4 – Характеристика серийного производства

Серийности производства Количество деталей в партии, шт.
Крупных Средних Мелких
Мелко – 2 – 5 6 – 25 10 – 50
Средне – 6 – 25 26 – 150 51 – 300
Крупно – >25 >150 >300

Выбор заготовки

Выбор заготовки для дальнейшей механической обработки является одним из важнейших этапов проектирования технологического процесса изготовления детали. От правильности выбора заготовки установления ее форм, размеров, припусков на обработку, точности размеров и твердости материала в значительной степени зависят характер и число операций, трудоемкость изготовления детали, величина расхода материала и инстру­мента и, в итоге, стоимость изготовления делали.

Метод получения заготовок определяется назначением и конструк­цией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, экономичностью изготовления.

Выбрать заготовку – значит установить способ ее получения, наме­тить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.[123]

Основные виды заготовок в машиностроении – стальные и чугунные отливки, штамповки, прокат, поковки.

Фасонные детали, не подвергающиеся ударным нагрузкам, действию растяжения и изгиба, а также для деталей сложной формы изготавливают из чугунных отливок. Детали, испытывающие большие нагрузки, изготавливают из стальных отливок.

Детали, работающие преимущественно на изгиб и кручение, изготавливают из поковок и штамповок. Порядок расчета размеров поковок и штамповок приведен в [123]

Штамповки (полученные ковкой в штампах) по форме и размерам наи­более близки к готовой детали, что повышает производительность механиче­ской обработки и снижает коэффициент использования металла. Этот метод получения заготовок наиболее распространен в условиях серийного и массового производства. Припуск на сторону 1..5 мм ГОСТ 7505 – 89.

Поковки (полученные свободной ковкой) применяются преимущественно для крупных деталей: тяжелых, коленчатых, ступенчатых валов из углеродистых и конструкционных легированных сталей, а в единич­ном и мелкосерийном производстве – и для мелких деталей. Припуск на сторону 5…15 мм ГОСТ 7829 – 70 и ковка на прессах ГОСТ 7062 – 90.

Заготовки из проката применяются для изготовления деталей, у которых нет значительной разницы в поперечных сечениях. Прокат используется в единичном и мелкосерийном производстве. Размер диаметров заготовок, изготовляемых из круглого сортового проката, приведены в ГОСТ 2590 – 2006 в зависимости от номинального значения максимального диаметра детали и ее общей длины.

Отливки наиболее распространены для деталей ложной формы. Для этих оливок припуск обычно состоит от 5…25 мм на сторону ГОСТ 53464 – 2009. Порядок расчета размеров отливки приведен в .[123]

Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер техноло­гического процесса, трудоемкость и экономичность ее обработки.

Таким образом, выбирая вид заготовки необходимо учитывать усло­вия работы детали, материал, размеры, форму, экономичность производст­ва и др.

Фонтанная арматура: конструкция и назначение

Фонтанная арматураэто фланцевое соединение разнообразных соединительных устройств, запорных устройств, тройников, крестовин и других. Фланцевое соединение, при обустройстве арматуры, уплотняется путем прокладывания металлических прокладок из стали с низким содержанием углерода.

Данное кольцо вкладывается в специальные выемки во фланцах, в свою же очередь фланцы стягиваются между собой болтами.

Читать еще:  Как проверить стартер и выявить его неисправность

Из чего состоит фонтанная арматура

Что такое фонтанная арматура, конструкция и назначение её? Это одно целое, которое, в свою очередь, состоит из фонтанной елки, а также головки трубного типа. Трубная головка, в свою очередь, несет на себе задачу по подвеске труб и обеспечении герметичности межу ними и эксплуатационной грядой.

Трубная головка, так же находится на том, довольно высоко важном уровне работы, когда ей приходится сдерживать и принимать на себя давление, которое возникает между трубами. Данное давление может быть запредельным, что достаточно опасно для жизни и здоровья людей.

Фонтанная елка, дает возможность отобрать продукты скважины, жидкость и газ, который поступает в манифольд. Также данная елка следит за тем, чтобы контролировался процесс фонтанной арматуры целиком.

Её закрепляют на трубной головке. Кроме этого, она несет в себе следующие задачи. Прежде всего, она контролирует давление. Сюда же входит контроль над температурными скачками и проведение необходимых технологических проверок и различных исследований.

Также осуществляется контроль и отвод продуктов скважины в промышленный трубопровод.

С учётом большого давления, фонтанную арматуру, конструкция и назначение которой описаны выше, как часть довольно важного промышленного оборудования, арматуру проверяют на выносливость в процессе давления, которое в полтора или в пару раз выше давления, указанного в эксплуатационном паспорте.

Из чего состоит арматура

Данный строительный материал в своем составе имеет целый ряд различных конструкционных узлов. Головка содержит в себе фланец колонного типа, крестовик, а также тройник и переводную катушку. Ёлка служит уже для контролирования и отвода от скважины продукции получаемой из последней.

Можно разобрать поэлементно конструкцию фонтанной арматуры, чтобы понять предназначение важнейших узлов.

  • Колонный фланец – служит для того, чтобы соединить арматуру с колонной и обеспечить герметичность пространства за трубой
  • Крестовина головки – для предоставления возможности сообщенности с пространством за трубой
  • Тройник — происходит подвес трубного ряда и связи с ним
  • Переводная катушка – подвес вторичного ряда труб
  • Крестовик фонтанной елке дает возможность отводить продукты в центральный трубопровод, получаемые из скважины
  • Буферная задвижка – некое окно, предназначенная для предоставления спуска разного рода глубинных измерительных аппаратов в скважину
  • Патрубок буферный – некая переходная зона перед спуском аппаратов в скважину, которая располагается перед буферной задвижкой

Главным условием ко всем компонентам фонтанной арматуры является их хорошая герметичность и прочность. В случае необходимости, все элементы должны быть быстро заменяемы, чтобы не создавать длительных простоев в работе скважины. В качестве запорных устройств допускается использование таких типов как, задвижки прямоточные, различного рода краны, и угловые вентили.

Предусмотрено также использование двух типов устройства фонтанной арматуры.

Арматуру, в базе которой лежит использование тройников, рекомендуют использовать при исполнении скважин с низким и средним давлением, а также при нахождении в скважине различного рода примесей механического типа.

При наличии примесей необходимо использовать арматуру с двойной елкой. При отсутствии в скважине со средним и низким давлением возможно использование однострунной елки. Фонтанная арматура на базе крестовин применяется в скважинах высокого давления без наличия примесей механического типа.

Недостатком арматуры выполненной с использованием крестовин есть то, что при выходе из строя одного из отводящих узлов, появляется необходимость полностью останавливать работу скважины на время устранения неисправности.

При работе скважины на тройниках такая необходимость отсевает, достаточно перекрыть среднюю часть отводящего узла и переключить работу на нижнее отводящее устройство.

Назначение фонтанной арматуры

Фонтанная арматура, прежде всего, предназначена для придания герметичности устью скважины, а так же для контроля работы последней. Фонтанная арматура несет в себе выполнение следующих задач:

  • Удержание в подвешенном состоянии насосно-компрессорных труб, которые опущены в скважину
  • Герметизация труб, затрубного пространства
  • Фонтанная арматура обеспечивает управление рабочими режимами скважины, работу скважины в непрерывном режиме
  • Контроль над состоянием, измерение параметров, скважины, как во внутренней части, так и внешней.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector