Сварочно-наплавочный участок

К управлению кранами допускаются рабочие, имеющие специальное удостоверение на право работы на грузоподъемных средствах.

3. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ УЗЛА МАШИНЫ

3.

1. Конструкция узла

В качестве разрабатываемого узла выберем ось блоков стрелы прямой лопаты (рис. 3, 4, 5).

Стрела представляет собой сварную конструкцию из двух балок 6 (рис. 3), объединенных в нижней части в закрытую коробку 4. Две пяты 1 стрелы крепятся шарнирно к поворотной платформе.

В головной части стрелы в разъемных подшипниках закреплена ось 9. На концы оси посажены блоки 8, за которые стрела подвешивается к двуногой стойке, а на средней части оси расположены блоки 7 для подвешивания ковша (технологический процесс сборки этого узла (рис. 4) подлежит разработке в курсовом проекте). Снизу на стреле находятся амортизаторы 2, предохраняющие стрелу от возможных ударов ковшом при работе в забое. С правой стороны стрелы установлен указатель 3 наклона стрелы. В отверстиях втулок 5 устанавливается седловой вал напорного механизма.

Рисунок 3. Стрела прямой лопаты:

1 — пята; 2 — амортизатор; 3 — указатель наклона блоки; 4 — коробка; 5 — втулка; 6 — балки; 7, 8 — блоки; 9 — ось Рисунок 4. Ось блоков стрелы в сборе:

1 — блоки подъема стрелы; 2 — втулки; 3 — блоки подъема ковша; 4 — шарикоподшипники; 5 — ось блоков; 6 — опоры

3.

2. Технические условия на ремонт и сборку

Рукояти экскаваторов с трещинами и изломами рекомендуется усиливать постановкой сверху и снизу полосовой стали размером 150×14 мм. Все сварные швы должны быть обработаны ударами пневматического молотка для снятия напряжений после сварки.

В экскаваторах последних выпусков рукоять была усилена и ее сечение по высоте увеличено с 200 до 220 мм. Благодаря этому прекратились поломки рукояти.

Стрела после ее проверки и сварки должна быть прямолинейна как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Допускается прогиб стрелы по всей осевой линии не более чем на 15 мм. Допустимая неперпендикулярность оси отверстия для напорного седлового вала к продольной оси стрелы максимум 2 мм на длине напорного вала.

В табл. 6 приведены технические условия на ремонт и сборку сопряжений механизма стрелы прямой лопаты.

Сопряжения 1 и 2. Пята стрелы (рис. 3) шарнирно соединяется с проушинами поворотной платформы пальцами 8, установленными во втулках 7 проушин пяты стрелы. Посадка втулок— с натягом. При ослаблении посадки отверстие в пяте растачивают, но не более чем на 6 мм, и запрессовывают в него новую втулку соответствующего диаметра, с сохранением допуска по чертежу. Втулку укрепляют в пяте стопорами на резьбе М8×1.

25 мм.

Рисунок 5

Палец установлен во втулке с посадкой с зазором. При увеличении зазора, между ними сверх допустимого палец и втулку заменяют. Отверстия для пальцев в проушинах пяты стрелы проверяют на взаимное совмещение их геометрических осей и на перпендикулярность этих осей к геометрической оси стрелы. Ось отверстия проушин пяты стрелы должна быть параллельна оси напорного седлового вала. Допустимое отклонение от параллельности 5 мм.

Сопряжения 3 и 4. Ось 5 блоков стрелы установлена в опорах 6 головной части стрелы на шпонках. В случае износа шпоночного паза больше допустимого его ремонтируют по общепринятой технологии.

Сопряжение 5. На концах оси 5 установлены блоки подъема стрелы 1 со втулками 2. При увеличении зазора между втулкой 2 блока и осью больше допустимого ось обтачивают, а отверстия во втулке восстанавливают способом пластических деформаций и обрабатывают с допуском то чертежу.

Сопряжение 6. При ослаблении посадки втулки в блоке растачивают не более чем на 10 мм отверстие блока и восстанавливают металлизацией сталью наружную поверхность втулки. Затем эту поверхность обрабатывают по диаметру расточенного отверстия блока с сохранением допуска по чертежу.

Чугунные блоки заменяют, если у них радиус ручья с 12 мм увеличился до 16 мм, а также в случае появления трещин в ступицах и повреждения реборд.

Сопряжения 7 и 8. Блоки 3 подъема ковша установлены на оси 5 на шарикоподшипниках 4, сопряженных с осью «скользящей» посадкой (с зазором), а с блоками — переходной посадкой. Если зазор между осью блоков и внутренним кольцом шарикоподшипника вышел за допустимые пределы, восстанавливают посадочные места оси хромированием, электроискровым способом или металлизацией с последующей обработкой до размеров чертежа, а изношенные шарикоподшипники заменяют. При увеличении зазора между отверстаем в блоке и наружным кольцом шарикоподшипника сверх допустимого восстанавливают отверстие в ступице металлизацией или наплавкой и затем производят обработку в соответствии с чертежными размерами.

В случае увеличения радиуса ручья блока до 16 мм, а также при наличии трещин в ступице блок заменяют новым.

Технические условия на ремонт и сборку сопряжений механизма стрелы прямой лопаты [2, с. 151]

Таблица 6

Условные номера сопряжений Сопрягаемые детали материал Размер по чертежу Зазоры (+) и натяги (-) обозначение на рис. 4, 5 наименование наименование марка по чертежу допустимые без ремонта деталей 1 ;

7 Проушина пяты Втулка Сталь Ст. 6

Ст. 6 -0,160

— 0,020 -0,020 2 7

8 Втулка Палец Сталь Ст. 6

Ст. 6 +0,200 +1,000 + 1,500 3 5

— Ось блоков Шпонка Сталь 40Х Ст. 6 -0,045 +0,140 +0,280 4 6

— Крышка опоры Шпонка Сталь Ст. 0

Ст. 6 -0,045 +0,140 +0,350 5 2

5 Втулка блока Ось блоков Бронза Сталь БрАЖ9−4

40Х 0,000

+0,140 +0,210 6 1

2 Блок подъема стрелы Втулка блока Чугун Бронза СЧ21−40

БрАЖ9−4 -0,160

— 0,020 -0,020 7 5

4 Ось блоков Шарикоподшипник № 220 (внутреннее кольцо) Сталь 40Х ШХ15 +0,005 +0,038 + 0,057 8 3

Блок подъема ковша Шарикоподшипник № 220 (наружное кольцо) Сталь ЗОГ

ШХ15 -0,014 +0,052 + 0,052

Определяем размер партии собираемых деталей

где — количество дней хранения изделия на складе; [1, с. 19];

— число рабочих дней в году; принимаем

— количество изделий по годовой программе;

Определяем темп сборки

где — номинальный фонд рабочего времени; (при односменной работе) [1, с. 19];

3.

3. Расчет соединений

В качестве примера рассмотрим расчет усилия запрессовки в сопряжении 6 (рис. 4, поз. 1 и 2) втулка блока — блок подъема стрелы (рис. 4, поз. 1 и 2).

Как следует из технических условий, максимальный натяг в данном соединении равен = 0,160 мм при номинальном диаметре сопрягаемых деталей равным Ø100 мм.

Определение максимального давления, возникающего на сопрягаемых поверхностях при наибольшем натяге NMAX= 0,160 мм:

где Е — модуль нормальной упругости материала, Па;

Е1=104 МПа — для бронзы; Е2=1,3∙104 МПа — для чугуна [3, c.103]

С1 и С2 — коэффициенты Ляме, определяемые по формулам:

где (1 и (2 — коэффициенты Пуассона соответственно для охватываемой и охватывающей деталей; принимаем (1=0.33 — для бронзы; (2=0,25 — для чугуна [3, c.103]

— внутренний диаметр втулки, =85 мм (см. сборочный чертеж)

— диаметр ступицы блока, =140 мм (см. сборочный чертеж)

.

Усилие запрессовки

Н

где — коэффициент трения в контакте при запрессовке;=0,08 [3, c.103]

— осевая протяженность контакта; = 110 мм (см. сборочный чертеж)

3.

4. Разработка технологической схемы сборки

Технологические схемы сборки узла (или машины) из базовых деталей, подузлов и отдельных деталей представлены на рис. 6, 7.

Рисунок 6

Рисунок 7.

В рассматриваемом в курсовом проекте узле «ось блоков в сборе» базовой деталью будет являться ось поз. 2 на рис.

8. В этом узле можно также выделить два подузла первого порядка:

подузел 1 — блок стрелоподъемного каната в сборе — 2 единицы;

подузел 2 — блок подъемного каната в сборе — 2 единицы.

Базовой деталью в подузле 1 является блок стрелоподъемного каната поз. 3 на рис.

8. В состав этого подузла также входят детали: масленка поз. 15 и втулка поз. 9 на рис. 8.

Базовой деталью в подузле 2 является блок подъемного каната поз. 1 на рис.

8. В состав этого подузла также входят детали: масленка поз. 15, крышка поз. 7 — 2 шт., манжета поз. 12 — 2 шт., подшипники поз. 16 — 2 шт., кольцо прокладное поз. 8, болты М10×20 поз. 14 — 8 шт. и проволока поз. 17 длиной 680 мм — 2 шт.

Технологические схемы сборки подузлов 1 и 2 и общей сборки узла представлены на чертеже ф. А1.

Рисунок 8. Ось блоков в сборе экскаватора Э-6523.

5. Нормирование процесса сборки

Рабочее время, затрачиваемое на рабочем месте, делится на:

— нормируемое время;

— ненормируемое время.

Нормируемое время — это время, необходимое для выполнения операции, работы.

Ненормируемое время возникает при различных технических и организационных неполадках (в норму времени не входит).

Нормируемое время подразделяется на:

— подготовительно-заключительное (tп.з);

— основное (tос);

— вспомогательное (tвс);

— организационного обслуживания рабочего места (tо.о);

— технического обслуживания рабочего места (tт.о);

— предназначенное для отдыха и естественных надобностей (tе.н).

Подготовительно-заключительное время tп. з — время, затрачиваемое рабочим на выполнение следующих работ:

— получение технической документации и ознакомление (чертежи, ТУ, описание технологического процесса;

— подготовка оборудования (наладка, переналадка), инструмента, приспособлений, мерителей (подбор и получение);

— действия, связанные с окончанием обработки.

Подготовительно-заключительное время затрачивается на всю партию деталей (изделий) и не зависит от ее величины.

В массовом производстве tп. з нет, так как детали (изделия) обрабатываются постоянно в течение всего срока изготовления.

Основное время tос — время, в течение которого непосредственно производится технологический процесс (изменяется форма, размеры, физико-химические свойства детали или изделия).

Время tо. с может быть:

— ручным;

— машинно-ручным;

— машинно-автоматическим;

— аппаратурным.

Вспомогательное время tв затрачивается на выполнение отдельных элементов работы:

— установка и съем детали (изделия);

— закрепление и открепление детали (изделия);

— измерения;

— подвод и отвод инструментов;

— включение и выключение оборудования.

Время организационного обслуживания рабочего места tо. о — время на уборку отходов и рабочего места, получение и сдачу инструментов, мерителей, приборов, приемку рабочего места от сменщика и т. п., затрачиваемое на протяжении смены.

Время технического обслуживания рабочего места tт. о — время смазки, подналадки, смены затупившегося инструмента и т. п. в течение смены.

Время на отдых и естественные (личные) надобности tе. н устанавливается для поддержания работоспособности рабочего в течение смены.

Структура нормируемого времени (выполнение операции, работы) показана на рис. 9.

Норма штучного времени tшт — применяется в условиях массового производства.

Время tо.т.о и tе. н обычно выражается в процентах к оперативному времени tоп. Тогда

tшт = tоп (1 + Kо.т.о + Kе. н),

где Kо.т.о и Kе. н — доли времени (от tоп) соответственно на организационнотехническое обслуживание, а также и отдых и естественные надобности.

Оперативное время на сборку разрабатываемого узла сведем в таблицу 7.

Примем Kо.т.о =3%, и Kе. н = 2%

Рисунок 9. Структура нормируемого времени

Таблица 7

№ перехода Содержание перехода Оборудо;

вание Приспособ;

ление Инструмент Оператив-ное время Сборка подузла № 1 1 Уложить блок поз. 3 на верстак — - 2 2 Завернуть в блок поз. 3 масленку поз. 15 — - Ключ гаечный 12 2 3 Запрессовать втулку поз. 9 в блок поз.

3 Пресс Установочное Оправка центрирующая 5,7 Сборка подузла № 2 1 Установить блок поз. 1 на стенд Кран-балка Грузозахватное Монтировка 8,3 2 Завернуть в блок поз.

1 масленку поз. 15 — - Ключ гаечный 12 2 3 Установить манжеты поз. 12 в крышки поз. 7 — Оправка центрирующая Оправка обжимная 2×4,4 4. Привернуть крышку поз.

7 к блоку поз. 1 болтами поз. 14 Ключ гаечный 14 5,4 5 Запрессовать подшипник поз. 16 в блок поз.

1 Пресс Установочное Оправка центрирующая 5,7 6 Установить кольцо прокладное поз. 8 — - 0,5 7 Запрессовать подшипник поз. 16 в блок поз.

1 Пресс Установочное Оправка центрирующая 5,7 8 Привернуть крышку поз.

7 к блоку поз. 1 болтами поз. 14 Ключ гаечный 14 5,4 9 Законтрить болты поз. 14 проволокой поз. 17 Плоскогубцы 2×6,7 Сборка узла 1 Установить ось поз.

2 в кондуктор для сборки Кран-балка Грузозахватное Монтировка 11,3 2 Установить на ось поз. 2 кольцо распорное поз. 4 — - - 1,4 3 Установить на ось поз. 2 подузел № 2 Кран-балка Грузозахватное Монтировка 12,2 4 Установить на ось поз. 2 кольцо распорное поз. 4 — - - 1,4 5 Установить на ось поз. 2 подузел № 1 — - - 4,8 6 Установить шайбу поз.

5 с помощью болтов поз. 13 на ось поз.

2 Ключ гаечный 17 3,8 7 Законтрить болты поз. 13 проволокой поз. 18 Плоскогубцы 4,7 8 Закрутить гайку поз. 10 на ось поз. 2 Ключ специальный 2,8 9 Установит шайбу поз.

11 на ось поз. 2 0,3 10 Установить на ось поз. 2 втулку поз. 6 — - - 1,4 11 Установить на ось поз.

2 подузел № 2 Кран-балка Грузозахватное Монтировка 12,2 12 Установить на ось поз. 2 кольцо распорное поз. 4 — - - 1,4 13 Установить на ось поз. 2 подузел № 1 — - - 4,8 14 Установить шайбу поз. 5 с помощью болтов поз. 13 на ось поз.

2 — - Ключ гаечный 17 3,8 15 Законтрить болты поз. 13 проволокой поз. 18 — - Плоскогубцы 4,7

Штучное время на первую операцию:

tшт1 = tоп1 (1 + Kо.т.о + Kе. н) =9,7∙(1+0,03+0,02)=10,2 мин Штучное время на вторую операцию:

tшт2 = tоп2 (1 + Kо.т.о + Kе. н) =55,2∙(1+0,03+0,02)=58,0 мин

Штучное время на третью операцию операцию:

tшт3 = tоп3 (1 + Kо.т.о + Kе. н) =71,0∙(1+0,03+0,02)=74,6 мин Время на сборку узла (без учета подготовительно-заключительного):

∑t= 2tшт1+ 2tшт2+ tшт3=2∙10,2+2∙58,0+74,6=211 мин

Технология машиностроения и производство машин. Мет. ук. к курс. пр./Сост. А. П. Улашкин, А. Л. Филонников.

Хабаровск, 2002.-28 с.

Гаврилов Н. И. Универсальный одноковшовый экскаватор. М., Машиностроение, 1971. — 272 с.

Иванов М. Н. Детали машин. М.: Высш. шк., 1991. — 383 с.

Жолобов А. А. Проектирование технологических процессов сборки машин: М: Высш. шк., 2005

Зеленков Г. И. Проектирование предприятий по ремонту дорожно-строительных машин.

М.: Автотрансиздат, 1972. — 240 с.

Бабусенко С. М. Проектирование ремонтных предприятий. М. Колос. 1977.

Микотин В. Я. Оборудование ремонтных предприятий. М. Колос. 1997.

Ахумов А. В. Справочник нормировщика. — Л.: Машиностроение. 1987. 458 с.