Клапан быстрого включения

1. Характеристика детали.

2. Выбор материала и способа получения заготовки.

3. Определение вида производства. Технологичность детали.

4. Маршрутная технология обработки.

5. Разработка операций технологического процесса.

6. Расчет режимов резания.

7. Проектирование приспособления.

Клапан быстрого включения.

Клапан быстрого включения обеспечивает быстрое наполнение второго гидротранформатора при включении гидропередачи из нейтрального при движении локомотива со скоростью, соответствующей работе гидропередачи на втором гидротрансформаторе.

1. Характеристика детали.

Работа клапана быстрого включения осуществляется следующим образом:

А) Включение гидропередачи и работа на первом гидротрансформаторе.

От первого электрогидравлического вентиля масло поступает по золотниковой коробке на включение первого гидротрансформатора и одновременно по сверлению в корпусе 3 к торцу золотника 4.

Под действием давления масла золотник 4 быстро перемещается до упора в пробку 6. Полость «В» будет сообщена со сливом проточкой и сверлением в золотнике. Полость «Б» разобщается пояском золотника с полостью «Г» и сообщена через второй электрогидравлический вентиль со сливом. Гидропередача включена, локомотив движется на первом гидротрансформаторе.

Б) Переключение с первой ступени на вторую.

Включается второй электрогидравлический вентиль (первый включен). Золотник 4 находится на упоре в пробку 6. Масло от второго электрогидравлического вентиля через жиклер в плите поступает в полость «Б» и дальше по сверлению в корпусе поступает к золотниковой коробке. Золотник золотниковой коробки медленно перемещается в положение включения второго гидротрансформатора.

В) Локомотив движется накатом. Из нейтрали нужно включить второй гидротрансформатор.

Одновременно включаются первый и второй электрогидравлические вентили. Масло одновременно подводится к обоим концам золотника 4 и действует на золотник с одинаковым давлением. Под действием пружины 5 золотник 4 удерживается в крайнем правом положении. К золотниковой коробке масло поступает от первого электрогидравлического вентиля на включение первого гидротрансформатора и одновременно по сверлениям в корпусе 3 и золотнике 4 через проточку «Б» в корпусе 3 поступает большим сечением к золотниковой коробке на включение второго гидротрансформатора. От второго электрогидравлического вентиля масло через жиклер в плите тоже поступает в полость «Б». Золотник золотниковой коробки быстро перемещается в положение, соответствующее наполнению второго гидротрансформатора.

2. Выбор материала и способа получения заготовки Целесообразность, экономичность и эффективность применения того или иного вида заготовки зависит от нескольких факторов: технологических свойств материала, конструкции и размеров детали, точности выполнения заготовки и требуемого качества ее поверхности, программы выпуска.

Наиболее существенными требованиями при производстве золотника являются: а) точность диаметров и формы исполнительных поверхностей; б) пределы зазоров между золотником и втулкой; в) острота отсекающих кромок; г) износостойкость исполнительных поверхностей; д) величина перекрытия. Исходя из назначения детали можно сказать, что наиболее точно должна быть обработана внутренняя поверхность. Зазор между буртиком и втулкой должен быть минимален, тогда утечки будут минимальные. Основными технологическими базами при механической обработке являются ось и один из торцов.

Для изготовления золотника применяют Сталь 38ХС. Данная заготовка получена прокатом, который служит исходным материалом для большой номенклатуры деталей гидромашин. Этот метод позволяет получить заготовки массой от 5 кг до 250 тонн с большими припусками. Заготовка выбирается по наибольшему диаметру плюс припуск на обработку.

Характеристика стали 38ХС.

3. Определение вида производства. Технологичность детали Под видом производства понимают совокупность основных признаков, которые определяют характер технологических процессов и организации производства.

Исходя из заданной производственной программы, устанавливается вид производства.

Тип машиностроительного производства оценивается по коэффициенту серийности:

К_СЕР < 1 — массовое производство;

1 < К_СЕР 10 — крупносерийное производство;

10 < К_СЕР 20 -серийное производство;

К_СЕР 20 — мелкосерийное производство;

где — такт выпуска детали в мин.;

— штучное время изготовления детали в минуту. Считается по техпроцессу.

Для предварительного определения коэффициента серийности можно использовать по фактическим данным изготовления этой детали на заводе.

Величина такта выпуска определяется следующим образом:

F — годовой действительный фонд времени работы станка в час;

F=2070 ч при односменной работе;

F=4140 ч при двухсменной работе;

N — годовая программа выпуска деталей в штуках. (500).

Тогда величина такта выпуска определяется:

Технологичность детали.

Технологичность конструкции — это совокупность свойств конструкции, определяющая ее приспособленность по достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации, техническом обеспечении и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы.

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и себестоимость изготовления, сборки узла. Снижение трудоемкости — это одно из основных средств сокращения себестоимости. Основные средства снижения трудоемкости — это использование более производительного оборудования (например, станок с ЧПУ), механизация и автоматизация производства и т. д.

4. Маршрутная технология обработки При составлении последовательности следует руководствоваться соображениями:

1. В первую очередь надо обрабатывать поверхности детали, которые являются базами для дальнейшей обработки.

2. Затем обрабатываются поверхности с наибольшими припусками.

3. Чем точнее поверхность, тем позднее она должна обрабатываться, т.к. это предотвратит деформацию из-за перераспределения внутренних напряжений.

4. Наиболее точные поверхности с наименьшей шероховатостью должны обрабатываться последними.

5. Желательно черновую и чистовую обработки не совмещать на одном станке.

Исходя из намеченного плана обработки, заполняется маршрутная карта.

Разработка маршрута изготовления отвода.

5. Разработка операций технологического процесса.

Описание наладки на токарную операцию № 010.

Разработана наладка на токарную операцию № 010, в процессе которой выполняется точение поверхностей, заданных в технологическом процессе проекта. Операция выполняется на станке с ЧПУ модели SPT16N. Инструменты — резец РРС-13 645, сверло диаметр3,15, сверло диаметр10, зенковка 2353−0122. Деталь — золотник — устанавливается в 3х-кулачковый патрон, выставляется и закрепляется, после чего производится обработка поверхностей согласно операционному эскизу.

Описание наладки на шлифовальную операцию № 020.

Разработана наладка на операцию № 020, в процессе которой выполняется сверление отверстий, заданных в технологическом процессе проекта. Операция выполняется на Круглошлифовальном станке мод 3А130. Поверхность обрабатывают по месту, обеспечив диаметральный зазор 0,06…0,08 мм с сопрягаемой поверхностью детали. На поверхности не допускаются трещины, царапины, забоины и другие поверхностные дефекты, кромки должны быть острыми, выкрашивание не допускается.

Расчет операционных припусков В машиностроении используют два метода определения припусков на обработку: опытно — статистический и расчетно — аналитический.

При расчетно-аналитическом методе промежуточный припуск на каждом технологическом переходе должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные на предшествующих переходах, а также исключались погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающие на выполняемом переходе.

Расчетно-аналитический метод.

Определение максимальных и минимальных припусков:

шлифование:

2Z_3min = М (R_Z2 + h₂ +с₂²+е₃²) = 2 М (25 + 25 + 5,16²+5²) = 114 мкм принимаем 2Z_3min = 100 мкм.

2Z_3max = 2Z_3min + д₂ — д₃ = 100 + 160 — 16 = 244 мкм [ист. 2, стр.64].

принимаем 2Z_3max = 180 мкм чистовая обработка:

2Z_2min = 2 М (R_Z1 + h₁ +) = 2 М (50 +50 +) = 233 мкм принимаем 2Z_3min=230 мкм.

2Z_2max = 2Z_2min + д₁ — д₂ = 230 + 620 — 160 = 690 мкм черновая обработка:

2Z_1min = 2 М (R_Z0 + h₀ +) = 2 М (160 + 200 +) = 1082 мкм принимаем 2Z_1min = 1080 мкм.

2Z_1max = 2Z_1min + д₀ — д₁ =1080 + 1100 — 620 = 1560 мкм.

Минимальные и максимальные размеры:

шлифование:

d_3min = 30,002 (мм).

d_3max = 30,018 (мм) чистовая обработка:

d_2min = d_3min + 2Z_3min = 30,002 + 0,15 = 30,152 (мм).

d_2max = d_3max + 2Z_3max = 30,018 + 0,294 = 30, 312 (мм) черновая обработка:

d_1min = d_2min + 2Z_2min = 30,152 + 0,23 = 30,382 (мм).

d_1max = d_2max + 2Z_2max =30,312 + 0,69 = 31,002 (мм).

заготовка:

d_0min = 30,382 + 1,08 = 31,462 (мм).

d_0max = 31,002 + 1,56 = 32,562 (мм).

На все остальные поверхности получаем припуски опытно — статистическим методом.

6. Расчет режимов резания клапан включение заготовка Режим резания является одним из главных факторов технического процесса механической обработки, определяющий нормы времени на операцию. В связи с этим необходимо в полной мере использовать режущие свойства инструмента и производственные возможности оборудования.

При назначении и расчете элементов режимов резания следует учитывать следующие факторы: материал и состояние заготовки; тип и размеры инструмента, материал его режущей части, тип и состояние оборудования.

Элементы режима резания, как правило, устанавливаются в следующем порядке:

назначается глубина резания t;

назначается подача режущего инструмента s;

рассчитывается скорость резания v;

рассчитывается сила резания Pz или крутящий момент на шпинделе станка М_кр;.

определяется мощность, расходуемая на резание N;

выбирается металлорежущее оборудование.

Глубина резания t при черновой обработке назначается такой, чтобы был снят весь припуск за один проход или большая его часть.

Подача s при черновой обработке выбирается максимально возможной, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, прочности твердосплавной режущей пластины и других ограничивающих факторов. При чистовом точении подача назначается в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Скорость резания v рассчитывается по эмпирическим формулам установленным для каждого вида обработки.

Сила резания раскладывается на составляющую тангенциальную P_z, радиальную Р_y и осевую Р_x силы резания. Главной составляющей силой, определяющей расходуемую на резание мощность и крутящий момент на шпинделе станка, является сила Р_z которая рассчитывается по эмпирической зависимости.

Операция 010 Токарная:

Точение поверхности 0 21 мм Используем резец из твердосплавных пластин Т15К6.

t = 3 мм.

s = 0,4 мм/об.

V =.

Где эмпирические коэффициенты:

принимаем n_ф=1600 об/мин, тогда силовые параметры:

Где эмпирические коэффициенты.

= 10М300М3¹М0,4^0,75М105,504^— 0,15М0,97= 2183 (н) мощность:

N = (кВт) сверления отверстия 0 2 мм Глубина сверления t = 0,5D = 1 мм;

Подача S = 0,17 об/мин;

Скорость резания при сверлении:

.

Крутящий момент и осевая сила Нм;

Н;

Мощность:

Операция 045 круглошлифовальная:

Шлифование поверхности 0 30.

Шлифовальный круг ПП на керамической связке.

V_k = 30 м/с.

V_з = 15 м/мин.

S_p =0,2ЧВ=0,2Ч30=6 мм/об.

t=0.05 мм Вширина круга, мм.

i.

мощность:

N = кВт Где эмпирические коэффициенты:

C_N = 2,2.

r = 0,5.

q = 0.

х = 0,5.

у=0,55.

n = об/мин принимаем n = 250 об/мин.

V_ф = м/мин.

7. Проектирование приспособления.

— сила, приложенная на рычаг длиной.

Крутящий момент:

Значения постоянной и коэффициентов приведены в справочнике технолога-машиностроителя. Тогда:

Сила закрепления:

.

Где — коэффициент запаса;

— коэффициент для гладких поверхностей;

Получаем.

1. Справочник технолога-машиностроителя. т.1 под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985 г.

2. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» Добрыднев И. С. — М.: Машиностроение, 1985 г.

3. Справочник технолога-машиностроителя. т.2 под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1985 г.

4. Справочник инструментальщика. Под ред. И. А. Ординарцева. — Л.: Машиностроение. Ленигр. отд-ние, 1987 г.

5. Приспособления для металлорежущих станков. М. А. Ансеров — М.: Машиностроение, 1984 г.