Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дипломные работы > станки
Название:
Проектирование станка для гидроабразивного шлифования стекла

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дипломные работы
Подкатегория: станки

Цена:
1 грн



Подробное описание:

Реферат

Пояснительная записка содержит страниц 136, таблиц 4, рисунков 6, спе-цификаций 8, используемых литературных источников 10.
СТАНОК, ПЛИТОЧНОЕ СТЕКЛО, МНОЖИТЕЛЬНАЯ СТРУКТУРА, МЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, ПОДШИПНИК, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ, ЧИСЛО ЗУБЬЕВ, ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ.
Объектом разработки является станок для шлифовки стекла.
Цель разработки – проектирование шлифовального станка с улучшенными характеристиками.
В процессе работы проводился анализ схем резания при абразивной обра-ботке стекла, кинематической синтез (определение геометрических размеров элементов механических передач, валов и опорных узлов), уточненные расчеты элементов привода. Также проводилась эскизная проработка основных узлов станка.
В результате проведенной работы разработаны чертежи основных узлов станка.
Основные конструктивные и технико-экономические характеристики: со-кращение времени обработки за счет сокращения трудоемкости наладочных.
Степень внедрения – конструкторская документация может быть исполь-зована специалистами проектно-конструкторских бюро предприятий станко-строения при проектировании металлорежущих станков для гидроабразивной обработки.
Схемы станка или отдельные его узлы могут использоваться в других по-добных изделиях, станок может шлифовать другие неметаллические.
Эффективность исследования определяется снижением себестоимости обработки плиточного стекла при повышении надежности и снижения расходов на обслуживание и ремонт оборудования.

Содержание

Введение 8

1 Обоснование режимов шлифования плиточного стекла 10

2 Конструирование станка для шлифовки плиточного стекла 21
2.1 Описание конструкции базового варианта станка 21
2.2 Описание конструкции станка шлифовки плиточного стекла
и принцип его работы 23

3 Расчет элементов привода станка для шлифования
плиточного стекла 31
3.1 Расчет привода станка шлифовки плиточного стекла 31
3.2 Расчет клиноременной передачи 36
3.3 Расчет конической зубчатой передачи 39
3.4 Предварительный расчет валов редуктора 46
3.5 Проверка долговечности подшипников ведущего вала 47
3.6 Проверка долговечности подшипников ведомого вала 52
3.7 Уточненный расчет ведущего вала 56
3.8 Уточненный расчет ведомого вала 59
3.9 Расчет шпоночных соединений 61
3.10 Выбор сорта масла, назначение посадок 62
3.11 Расчет пневмоцилиндра и пневмосети 65

4 Определение себестоимости шлифовального станка 67
4.1 Определение стоимости основных материалов 67
4.2 Определение стоимости покупных изделий
и полуфабрикатов 70
4.3 Определение стоимости возвратных отходов 71
4.4 Расчёт заработной платы производственных рабочих 74
4.5 Расчёт цеховых и общезаводских расходов 75
4.6 Определение полной себестоимости станка 75

5 Безопасность жизнедеятельности 78
5.1 Организация службы охраны труда на предприятии 78
5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов
на участке 79
5.3 Состояние техники безопасности, производственной
санитарии и гигиены 82
5.4 Определение материального ущерба от нарушения техники
безопасности и экологии 85
5.5 Защита работающих от чрезвычайных ситуаций 87
5.6 Источники загрязнений окружающей среды и основные
мероприятия по ее защите 89

Заключение 91

Список использованных источников 92

Спецификации

Введение

Дальнейшее развитие рыночных отношений в нашей стране требует про-изводства конкурентоспособных изделий, более высокого качества, более низкой себестоимости. Это возможно при быстром техническом перевооружении произ-водства, снижении доли ручного труда, повышении производительности, эконо-мии материальных ресурсов. Важную роль при этом должны сыграть высоко-производительные методы механической обработки различных материалов, ос-нованные на применении прогрессивного инструмента и нового оборудования. Высокую экономическую эффективность от этого можно получить при обработке изделий из стекла. Многообразие технологических операций, выполняемых при обработке стекла, высокие требования к производительности обработки и качеству поверхности вызывают необходимость применения инструментов с различными формами, размерами и характеристиками, а также использования специального оборудования, позволяющего обеспечить рациональные режимы для каждого конкретного случая обработки. Наиболее часто при обработке стек-ла используется шлифование.
Шлифование стекла абразивом – это процесс скоростного микроцарапания обрабатываемой поверхности совокупностью единичных зерен, распределенных по этой поверхности. Данная точка зрения является наиболее распространенной для всех исследований хотя и имеются некоторые разногласия по вопросу самого механизма разрушения хрупкого материала, например, стекла, отдельным абразивным зерном. Так, некоторые исследователи считают, что процессы шлифования стекла свободным и связанным абразивом имеют общие за-кономерности. Как в первом, так и во втором случае, воздействие зерен на по-верхность стекла носит ударно-вибрационный характер. Разрушение поверхности стекла происходит в основном за счет образования ударных трещин, прони-кающих на некоторую глубину от поверхности, которые, пересекаясь между со-бой, создают механически ослабленный слой, легко разрушающийся при по-вторном воздействии абразива и удаляющийся в виде мелких осколков.
Описанное выше подтвердилось рядом исследований работы единичного абразивного зерна при обработке стекла, где изучались профиль и размеры цара-пин, характер перемещения зерна, распространение микротрещин в стекле, силы трения по стеклу, температуры в зоне контакта, усилия резания и другие факторы, объясняющие характер разрушения материала.
Однако в последнее время появилось много работ, в которых эксперимен-тальные данные и теоретические исследования не согласуются с общепринятой теорией хрупкого разрушения стекла, особенно при тонком его шлифовании. Эти работы доказывают, что при определенных условиях (малые нагрузки на зерна, высокие скорости резания) стекло может вести себя как материал с ярко выра-женными упругопластическими свойствами.

1 Обоснование режимов шлифования плиточного стекла

Таким образом, производительность обработки и качество обработанной поверхности определяют тем, какой из процессов разрушения преобладает, так как в общем виде процесс шлифования происходит при наличии одновременно хрупких и упругопластических деформаций материала. Установлено, что незави-симо от характера разрушения материала, закономерности любого процесса об-работки характеризуются условиями работы алмазных зерен в процессе резания.
При шлифовании зерна абразива перемещаются по обрабатываемому ма-териалу и создают на его поверхности царапины, сопровождающиеся трещинами, идущими в глубь материала. В отличие от обработки металлов и сплавов при пересечении трещин, сопровождающих царапины, происходит выкалывание час-тиц материала с его поверхности и образование рельефного поверхностного слоя, состоящего из выступов и впадин. Продолжающиеся в глубь материала под рельефным слоем, трещины образуют так называемый «трещиноватый» (дефект-ный) слой. Совокупность рельефного и «трещиноватого» слоев образуют разру-шенный слой.
При шлифовании неметаллических материалов абразивом качество по-верхности зависит от условий обработки: кинематики и режимов шлифования, микротвердости обрабатываемого материала, характеристики абразива, вида и способа подачи СОЖ в зону обработки.
Степень влияния различных технологических факторов на шероховатость поверхности не одинакова. Наиболее эффективного уменьшения шероховатости поверхности обрабатываемого стекла можно достичь за счет выбора характери-стик абразива. Они, в свою очередь, по степени воздействия располагаются в следующем порядке: зернистость, концентрация, марка.
Зернистость абразива - наиболее важный из всех этих факторов. Умень-шением зернистости можно добиться снижения шероховатости в несколько раз. Физическая сущность повышения шероховатости шлифованной поверхности с ростом зернистости абразива достаточно сложна. В основном это происходит за счет уменьшения числа зерен на единицу поверхности при увеличении их зерни-стости и увеличивающейся разновысотности. Мелкозернистый абразив, обладая большим числом зерен и более ровной высотой, наносит на обрабатываемую по-верхность большое число мелких царапин, незначительно различающихся по глубине, уменьшая тем самым рельефный и «трещиноватый» слой на стекле.
Повышение концентрации абразива обеспечивает снижение шероховатости шлифованной поверхности стекла. Увеличение числа зерен на единицу по-верхности, а следовательно, уменьшение их разновысотности делает режущий рельеф более сглаженным. В результате на обрабатываемую поверхность наносят риски и царапины с меньшей разницей глубин. Однако значительного эффекта за счет изменения этой характеристики абразива достичь нельзя. Так при по-вышении концентрации абразива в 3 раза шероховатость шлифованной поверх-ности стекла снижается всего на 30-40%.
Необходимо учесть, что на доводочных притирочных операциях, напри-мер при обработке оптического стекла при больших площадях контакта, необхо-димо применять пониженную концентрацию алмазного инструмента.
По сравнению с характеристиками абразива режимы шлифования оказы-вают на шероховатость обработанной поверхности несколько меньшее влияние. Так при торцовом шлифовании стекла с увеличением скорости резания шерохо-ватость обработанной поверхности уменьшается незначительно и изменяется в пределах одного класса шероховатости. Изменение давления шлифования и ско-рости продольной и поперечной подач практически не отражается на шерохова-тости обработанной поверхности, особенно на операциях черного шлифования.
Влияние интенсивности режимов резания и характеристик инструмента на шероховатость обработанной поверхности в практике абразивной обработки чаще всего выражают в виде степенных зависимостей. Формула для определения Ra, мкм при тонком шлифовании оптического стекла имеет вид: [1, с. 52, таблица 2,19]

где D – размер абразивного зерна,
К – концентрация абразива в инструменте,
НRВ – твердость связки,
S – твердость обрабатываемого материала,
р – давление,
V – скорость резания.
При круглом наружном шлифовании кварцевого стекла.

 

где VКР – окружная скорость инструмента,
VД – окружная скорость детали,
S – подача на оборот детали,
t – глубина резания.
Анализ приведенных формул показывает, что на среднее арифметическое отклонение профиля обработанной поверхности Ra наибольшее влияние из ха-рактеристик инструмента оказывает зернистость абразива, а из режимных пара-метров – скорость резания.
Абразивное шлифование большинства неметаллических материалов не-возможно без применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). При обра-ботке стекла СОЖ имеет особое значение, так как она принимает активное уча-стие в разрушении материала, влияет на работоспособность и стойкость инстру-мента, а также на величину «трещиноватого» и рельефного слоев обработанного материала. Основными функциями СОЖ при шлифовании являются теплоотвод (охлаждение); уменьшение трения (смазывание); удаление продуктов обработки (смывание) и химическое воздействие на обрабатываемый материал и инстру-мент.
Охлаждающее действие СОЖ заключается в стабильном и быстром отводе тепла, возникающего в зоне обработки. В основном охлаждающее действие жидкости проявляется в поверхностных слоях обрабатываемого материала и ин-струмента, где в процессе разрушения материала и трения выделяется большое количество тепла.
Смазочное действие СОЖ заключается в ее способности образовывать ус-тойчивые смазывающие пленки между трущимися поверхностями обрабатывае-мого материала и инструмента. Это вызывает снижение коэффициента трения и способствует тем самым уменьшению выделения тепла. Интенсивность удаления отходов шлифования из зоны обработки определяется моющими свойствами жидкости и условиями ее поступления. На моющие свойства СОЖ в основном влияют физико-химические свойства жидкости, ее количество и способ подачи.
Химическое действие СОЖ заключается в облегчении условий разруше-ния обрабатываемого материала благодаря присутствию в ней поверхностно-активных веществ, которые влияют на интенсивность изнашивания связки, и способствует процессу самозатачивания инструмента. Входящие в состав СОЖ поверхностно-активные вещества проникают в трещины, возникающие в процессе разрушения, и образуют в них тончайшие расклинивающие пленки, облегчающие процесс разрушения материала. Абсорбирование этих веществ на абразиве защищает зерна от налипания на них частиц ошлифованного материала и тем самым предупреждает засаливание поверхности инструмента. Кроме этого, под воздействием поверхностно-активных веществ происходит классификация поверхностных слоев связки, что позволяет увеличить интенсивность ее изнаши-вания и улучшить условия самозатачивания инструмента.
Таким образом, СОЖ оказывает сильное влияние на процесс шлифования, воздействует как на зерно и связку инструмента, так и на обрабатываемый мате-риал. Общее участие СОЖ в процессе шлифования заключается в смывании и удалении продуктов разрушения материала и износа инструмента.
Исследования влияния смазочно-охлаждающей жидкости на процессы абразивной обработки стекла показали пути выбора СОЖ, установили механизм ее действия и дали возможность разработать эффективные составы. СОЖ клас-сифицируется по химической структуре на водные и эмульсионные жидкости и углеводородные составы.
Вода представляет собой самою простую и доступную СОЖ, в известной степени удовлетворяющую требованиям к охлаждению, но не обладающую дос-таточными смазывающими и химическими свойствами. Кроме того, вода вызы-вает коррозию деталей станка и инструмента. Водные растворы щелочей и мою-щих средств, хотя не вызывают коррозию деталей, но и не обеспечивают высокой стабильности и интенсивности процесса шлифования. Кроме того, они не предохраняют инструмент от засаливания и затупления вследствие низкой по-верхностной активности.
Органические жидкости, такие как керосин, скипидар и минеральные масла, способствуют стабильной работе абразивных зерен и препятствуют заса-ливанию инструмента. Однако большими недостатками их применения являются необходимость введения дополнительной операции промывки изделий после об-работки, высокая пожароопасность и вредное воздействие на организм человека.
Водные эмульсии масел с добавлением поверхностно активных, антикор-розионных, бактерицидных и других присадок наиболее полно отвечают требо-ваниям, предъявляемым к СОЖ. Эмульсии, имеющие высокую дисперсность, хорошие смазывающие и моющие свойства, изготавливают на основе стандарт-ных, выпускаемых промышленностью эмульсоров.
На производительность шлифования и удельный расход абразива влияют способ подачи и величина расхода СОЖ, что приобретает особое значение при больших площадях контакта инструмента и обрабатываемого материала. Наибо-лее часто встречающиеся способы подачи СОЖ – подача свободно падающей струей; напорной струей; струйно-напорный внезоновый способ; контактный, через внутреннюю полость инструмента.
На большинстве шлифовальных станков шлифовальных станков приме-няют подачу СОЖ в зону резания свободно падающей струей, так называемое «охлаждение поливом». СОЖ подают центробежным насосом через сопло, имеющая целевое выходное отверстие, при этом скорость истечения жидкости составляет примерно 1 м/с и давление жидкости не превышает 0,15…0,20 МПа.
Подача СОЖ напорной струей существенно не отличается от подачи СОЖ свободнопадающей струей, давление жидкости повышается до 1,5 МПа и более. Повышение давления приводит к увеличению потока СОЖ, что усиливает отвод тепла от обрабатываемой детали. Эффективность охлаждения возрастает в результате проникновения СОЖ к участкам поверхности детали, расположенным в непосредственной близости от зоны резания. Усиливается также смазочное действие СОЖ, поэтому подача СОЖ напорной струей более эффективна, чем подача СОЖ поливом.
Струйно-напорным внезоннымым способом СОЖ подают под давлением на рабочую поверхность шлифовального круга вне зоны резания, через одно или несколько сопл. Струи СОЖ с определенной силой действуют на рабочую по-верхность круга, очищая связку и абразивные зерна от отходов шлифования. С технической и экономической точек зрения струйно-напорный внезонный способ является одним из наиболее эффективных при наружном шлифовании.
При торцовом шлифовании стекла и при сверлении наиболее часто при-меняется подача СОЖ через внутреннюю полость инструмента: в этом случае достигается хороший подвод ее в зону резания.
Интенсивность подачи СОЖ должна возрастать с увеличения площади контакта между инструментом и деталью, диаметра инструмента, а также с уменьшением зернистости кругов. Чем выше качество шлифованной поверхно-сти, сложнее ее формы, тоньше стенки деталей, тем обильнее следует подавать СОЖ. Установлено, что при торцовом шлифовании оптического стекла кольце-вым алмазным инструментом оптимальный расход СОЖ находится в пределах 10…12 л/мин, а при обработке периферии плоского круга – в пределах 8…10 л/мин., при сверлении стекла 6…8 л/мин. Шероховатость обработанной в значи-тельной мере зависит от количества и размера частиц механических примесей в СОЖ. При черновом шлифовании допускается повышенная концентрация шлаков в СОЖ.
При чистовом шлифовании, когда требуется получить шероховатость по-верхности не ниже параметров Ra = 0,63…0,32 мкм, концентрация примесей не должна превышать 0,01…0,02 % массы воды, размеры частиц шлака не должны превышать половины допустимого значения среднего отклонения профиля Ra. Поэтому рекомендуется опираться чернового и чистового шлифования прово-дить на разных станках, либо производить тщательную очистку или смену СОЖ перед чистовой обработкой. При обработке материалов между инструментом и материалом возникает сила взаимодействия, называемая силой резания, Эта сила – результат упругих деформаций материала, трения абразивных зерен об обраба-тываемый материал, а также отделение, стружки от обрабатываемого материала (диспергирования). Знание значения сил резания и их составляющих бывает не-обходимо во многих случаях. Так как значение нормальной и тангенциальной составляющих силы резания определяет производительность шлифования, тем-пература и мощность шлифования, шероховатость обработанной поверхности, то знание закономерностей и изменение сил резания дает возможность выбрать оп-тимальный режим шлифования, обеспечивающий высокую производительность обработки и значительный срок службы абразивного инструмента.
Для измерения сил резания удобно пользоваться проекциями вектора си-лы Р На оси координат PX, PY, PZ . Для случая торцового шлифования возникаю-щая сила резания, и положения составляющих этой силы в пространстве приве-дены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Силы резания при плоском шлифовании
Оси координат располагаются следующим образом: Х – по радиусу шли-фовального круга параллельно продольной подачи; Y – параллельно оси враще-ния инструмента; Z – плоскости изделия касательно к шлифовальному кругу в точке контакта круга с изделием.
Для измерения составляющих силы резания при торцовом шлифовании стекла применяют трехкомпонентный тензометрический мост с проволочными датчиками сопротивления. Зависимость составляющих силы резания представ-лены на рисунке 2

 

Рисунок 2 – Графики зависимости силы резания
от технологических параметров

При увеличении нормальной силы и скорости продольной подачи силы резания значительно возрастают. При увеличении скорости резания, составляю-щие силы резания уменьшаются.
Увеличение концентрации абразивных зерен в инструменте приводит к уменьшению составляющих силы резания, причем значительнее в области меньших концентраций. С увеличением зернистости порошка, при прочих равных условиях составляющие силы резания уменьшаются.
Составляющие силы резания и мощности шлифования рассчитываются по формулам

где РН – усилие прижима инструмента к обрабатываемой поверхности (нор-мальная нагрузка);
рУД – удельное давление;
VК – окружная скорость инструмента;
SПР – продольная подача,
KZ, KX, Kn – суммарные поправочные коэффициенты, равные произведению частных поправочных коэффициентов, учитывающих влияние на составляющие силы и мощность резания..
Анализ этих зависимостей позволяет сделать заключение, что наибольшее влияние на изменение сил резания оказывают давление шлифования и скорость продольного перемещения стекла, скорость резания влияет на силы резания не-сколько меньше. На изменение эффективной мощности шлифования режимные параметры влияют примерно в одинаковой степени.
Из практики абразивной обработки стекла температура в зоне контакта инструмента и обрабатываемого материала не превышает 300…350° С и не ока-зывает существенного влияния на изнашивание инструмента, структуру и каче-ство поверхностных слоев обрабатываемого материала.

2 Описание конструкции базового варианта станка
Заданием на дипломное проектирование была модернизация станка шли-фовки плиточного стекла. Существующий вариант этого станка представлен на листе МКЦС.692000.001 СБ.
Технические характеристики базовой модели станка представлен в таблице 1:

Таблица 1 – Технические характеристики базового варианта станка
Количество рабочих позиций, шт 4
Окружная скорость шлифования, м/с 12,5
Установка прижимов стекла Вручную
Максимальная масса прижима, кг 60
Потребляемая мощность, кВт 100
Длина станка, мм 1570
Ширина станка, мм 1400
Высота станка, мм 1220
Масса станка, кг 865

Станок состоит из станины (позиция 3), внутри которой на радиальных и упорном подшипниках установлен вал (позиция 14). Станина представляет собой сварную конструкцию коробчатой формы с двумя противоположно расположен-ными боковыми окнами. На одной из боковых сторон крепится подмоторная плита с устройством натяжения ремней и электродвигателем (позиция 43). На нижнем конце вала устанавливается шкив (позиция 15), на верхнем – ступица (позиция 6) с установленной на ней планшайбой (позиция 16). Крутящий момент с электродвигателя через клиноременную передачу передается на вал.
На станину установлен стол (позиция 4), служащий для сбора отходов аб-разивной суспензии. Отходы сливаются через сливную трубу в цеховой отстой-ник. В пазах стола крепится крестовина (позиция 2), служащая для разграничения рабочих мест и ограничения хода прижимов со стеклом (при шлифовании при-жимы упираются в крестовину).
К столу крепится трубопровод (позиция 1) с лотком (позиция 8). Вода из трубопровода вначале поступает на лоток, где находится шлифовальный абразив, а затем в виде суспензии поступает на планшайбу.
Работа на станке заключается в следующем. На каждую позицию станка укладывается стекло, на которое в ручную устанавливаются прижимы с набором грузов. Регулируется подача абразивной суспензии, после чего производится пуск станка. Контроль толщины ошлифованного стекла осуществляется перио-дической остановкой станка, снятием прижимов и замером получаемой стеклян-ной плитки.
Недостатком существующей конструкции являются тяжелые условия труда рабочего (постоянно приходится снимать и устанавливать вручную при-жимы, масса которых достигает 60 кг.). Передача крутящего момента на вал осуществляется клиноременной передачей. Ввиду большого передаточного от-ношения и малого угла обхвата ведущего шкива, большой пусковой нагрузки ременная передача имеет малый срок службы. Для контроля толщины получае-мой плитки постоянно приходится останавливать станок, что приводит к сниже-нию производительности труда.

2.2 Описание конструкции станка шлифовки плиточного стекла
и принцип его работы

Станок шлифовки плиточного стекла предназначен для шлифования сво-бодным абразивом плоских поверхностей заготовок элементов рассеивателей бытовых светильников. Требуемые технические характеристики станка приведены в таблице 2

Таблица 2 – Технические характеристики станка для шлифования стекла
Количество рабочих позиций, шт 4
Окружная скорость шлифования, м/с 10…15
Максимальное удельное давление на шлифуемое стекло, кПа 30
Давление воздуха в сети, МПа 0,4
Длина станка, мм 1677
Ширина станка, мм 1630
Высота станка, мм 1230
Длина шкафа управления, мм 520
Ширина шкафа управления, мм 460
Высота шкафа управления, мм 1250
Длина преобразователя частоты, мм 375
Ширина преобразователя частоты, мм 225
Высота преобразователя частоты, мм 545
Масса станка со шкафом управления и преобразователем частоты, кг 1340
Напряжение питающей сети, В 380
Частота питающей сети, Гц 50
Потребляемая мощность, кВт 9
Состав станка.
В состав станка входят следующие составные части (см. листы 1-3 чертеж МКЦС.692000.002 СБ): стол (позиция 1); прижим (позиция 3); лоток (позиция 4); рычаг (позиция 5); стол (позиция 6); стойка (позиция 7); редуктор (позиция 8); фланец (позиция 9); стакан (позиция 10); хомут (позиция 11); кожух (позиция 12); пневмоцилиндр (позиция 18); блок подготовки воздуха (позиция 19); блок клапанный (позиция 20); блок распределительный (позиция 21); трубопровод (позиция 22); блок соединительный (позиция 23); шкаф управления (позиция 28); преобразователь частоты (позиция 123).
Рассмотрим подробнее устройство и работу станка.
Станок (см. листы 1-3 чертеж МКЦС.692000.002 СБ) состоит из стола (позиция 1) внутри которого установлены редуктор (позиция 8) и электродвига-тель. Снаружи на боковых стенках крепятся пневмоблок подготовки воздуха (по-зиция 19), блок клапанный (позиция 20), блок распределительный (позиция 21), блок соединительный (позиция 23). На столе (позиция 1) установлен стол (пози-ция 6) на котором крепятся четыре рабочих позиции, каждая из которых состоит из пневмоцилиндра (позиция 18), стойки (позиция 7), рычага (позиция 5), при-жима (позиция 3). В центре стола (позиция 6) на вал редуктора (позиция 8) уста-новлен фланец (позиция 9), на котором крепится планшайба (позиция 36). К сто-лу (позиция 6) крепится трубопровод (позиция 22) на котором подвешен лоток (позиция 4).
Около каждой рабочей позиции на столе (позиция 6) крепится пневмод-россель (позиция 116) с пневмоглушителем (позиция 115) и пневмораспредели-тель (позиция 117). На столе (позиция 1) установлен кожух (позиция 12), кото-рый закрывает ременную передачу. Рядом со станком устанавливается шкаф управления (позиция 28) и преобразователь частоты (позиция 123).
Крутящий момент от электродвигателя (позиция 29 МКЦС.292000.001 СБ) через клиноременную передачу передается на вал редуктора I. Далее крутя-щий момент через зубчатую передачу передается на вал II, на котором закреплена планшайба, с помощью которой производится шлифование стекла.
Управление станком осуществляется шкафом управления и преобразова-телем частоты.
Устройство и работа составных частей станка.
Стол (лист МКЦС.292000.001 СБ) представляет собой сварную конструк-цию, внутри которой установлены электродвигатель и редуктор. В левой стенке стола имеется окно, которое обеспечивает свободный доступ к шкиву (позиция 35). Окно закрыто крышкой. В правой стенке стола имеющиеся там окно обеспе-чивает свободный доступ к штуцеру (позиция 59) для присоединения сливной трубки. Оно также закрыто крышкой. Снаружи на левой стенке стола крепятся блок клапанный и блок соединительный. На правой стенке установлен пневмоб-лок подготовки воздуха, на задней стенке крепится блок распределительный. На стол (позиция 1) устанавливается стол (позиция 6), который служит основанием для монтажа остальных узлов в рабочей зоне станка.
Стол (позиция 6) представляет собой сварную конструкцию. Он служит для сбора отходов абразивной суспензии и защиты редуктора (позиция 8) от воды и абразивного материала. Отходы сливают через патрубок в цеховой отстойник. Внутри стола монтируются четыре рабочих позиции и планшайба (позиция 36). На наружной стенке устанавливаются пневмораспределители. В нижней части стола на планках крепятся пневмодроссель с пневмоглушителем для каждой рабочей позиции.
Редуктор служит для передачи крутящего момента от электродвигателя. Через ременную передачу и зубчатую передачу на для осуществления вращения планшайбы.
Прижим служит для прижатия обрабатываемого стекла к планшайбе. Он состоит из стального диска, который может вращаться на шаровой опоре, и про-кладки из резины, которая контактирует с заготовкой. Прижим выполнен съем-ным.
Рычаг закреплен на штоке. В рычаге закреплен прижим. При помощи штока рычаг может опускаться и подниматься вместе с прижимом и осуществ-лять прижим стекла к планшайбе. При помощи ручки рычаг можно отвести в сторону для замены обрабатываемого стекла.
Стойка служит направляющей для перемещения штока.
Стакан служит для предохранения трущихся частей стойки и штока от влаги. Фланец является опорой для планшайбы. Хомуты необходимы для фикса-ции трубок на штуцерах. Кожух закрывает ременную передачу.
Пневмоцилиндр крепится к корпусу, который в свою очередь, прикреплен к столу. При подаче воздуха в безштоковую полость, шток пневмоцилиндра на-чинает подниматься и поднимает шток (позиция 46) вместе с рычагом (позиция 5) и прижимом (позиция 3).
При подаче воздуха в штоковую полость, шток пневмоцилиндра опуска-ется и увлекает за собой шток, рычаг, прижим.
Пневмоблок подготовки воздуха служит для отделения влаги из воздуха, поступающего в пневмосистему из цеховой воздушной сети, и насыщения его маслом. Он состоит из фильтра-влагоотделителя, пневмоклапана и маслораспы-лителя.
Блок клапанный служит для получения двух номиналов давления (поло-жение КП2 - для предварительного прижатия стекла к планшайбе; положение КПЗ - для рабочего прижатия).
Блок соединительный служит для разветвления трубопровода и соедине-ния блока клапанного и блока распределительного.
Блок распределительный служит для подачи воздуха давлением 0,16 МПа или давлением 0,21 МПа к пневмоцилиндрам. Он состоит из электромагнитных пневмораспределителей.
Трубопровод крепится к столу при помощи скоб и подключается к водо-проводной системе цеха. Вода из трубопровода поступает на лоток, где находит-ся шлифовальный абразив, а затем в виде суспензии стекает на.
Воздух из сети поступает в пневмоблок подготовки воздуха, где в фильт-ре-влагоотделителе происходит очистка воздуха от влаги. При помощи пневмок-лапана устанавливается и поддерживается нужное давление в системе (0,35 МПа). Давление контролируется по манометру. Проходя через маслораспылитель, воздух насыщается маслом. Далее воздух поступает в блок клапанный, со-стоящий из двух клапанов. При помощи клапана КП2 выставляется давление 0,16 МПа для предварительного прижима стекла. При помощи клапана КПЗ вы-ставляется давление 0,21 МПа для рабочего прижима. Далее воздух поступает в блок соединительный, через который к пневмоцилиндрам поступает воздух дав-лением 0,16 МПа или давлением 0,21МПа.
Воздух давлением 0,16 МПа поступает в распределители электромагнит-ные. Пройдя через дроссель воздух поступает в краповые распределители. При опускании вниз ручка пневмораспределителей обеспечивается поступление воз-духа в штоковую полость пневмоцилиндров. Из безштоковой полости воздух че-рез дроссели и пневмоглушители выходит в атмосферу. Происходит предвари-тельное прижатие стекла к планшайбе.
После включения электродвигателя станка, через клапан КПЗ при помощи пневмораспределителей (после их переключения) в систему поступает воздух давлением 0,21 МПа, осуществляя окончательное прижатие.
После окончания шлифовки стекла, при помощи пневмораспределителей (после их переключения) давление в системе понижается до 0,16 МПа.
При поднятии вверх ручек краповых пневмораспределителей обеспечива-ется поступление воздуха в безштоковую полость пневмоцилиндров. Осуществ-ляется подъем штоков пневмоцилиндров. Из штоковых полостей воздух выходит через пневмодроссели с пневмоглушителями в атмосферу.
Скорость подъема и опускания штоков пневмоцилиндров регулируется пневмодросселями.
Электрооборудование станка обеспечивает электрическую связь со всеми элементами станка. Оно содержит блок питания (автоматики и силовых цепей), стабилизаторы, датчики контроля толщины стекла, переключатель режимов ра-боты, преобразователь частоты, исполнительные электромагниты, схему сброса и автоматического сброса по включению напряжения питания, электродвигатель, реле времени, схему задержки на подачу полного давления.
Переключатель режимов работы обеспечивает возможность работы элек-тродвигателя привода от преобразователя частоты или от жесткой сети. Преобра-зователь частоты обеспечивает плавный разгон двигателя.
Станок комплектуется механизмом проточки планшайбы (см. чертеж МКЦС.692000.002 СБ), механизм проточки планшайбы крепится на столе (пози-ция 6) болтами. Горизонтальная подача резца (позиция 16) осуществляется при помощи ручки на ходовом винте (позиция 1). Вертикальная подача резца осуще-ствляется следующим образом: ослабить болты (позиция 21), опустить резец с помощью винта (позиция 13), затянуть болты (позиция 21).
Станок для эксплуатации установить в закрытом, отапливаемом, вентили-руемом, производственном помещении с отсутствием воздействия атмосферных осадков, абразивной и металлической пыли.
Перед пуском станок; шкаф управления и преобразователь частоты вы-держать не менее трех суток в производственном помещении для удаления влаги из изоляции электрооборудования.
Установку и монтаж станка производить в следующем порядке: проверить наружное состояние станка и комплектностъ поставки; установить станок, шкаф управления и преобразователь частоты на месте эксплуатации; поверхность станка, механизмов и деталей очистить от антикоррозийной смазки и пыли; проверить наличие смазки во всех трущихся соединениях станка; подсоединить трубопровод к водопроводу; подсоединить патрубок к цеховому отстойнику; подсоединить трубопровод пневмосистемы станка к воздушной цеховой системе; заземлить станок согласно требований ГОСТ 12.2.007.0-75; подключить станок и преобразователь частоты к шкафу управления; шкаф управления подключить к сети с напряжением 380В и частотой 50 Гц.
Порядок работы станка
Для работы на станке установить тумблер питания автоматики, располо-женный на панели питания шкафа управления в положение «ВКЛ». Включить тумблер на лицевой панели, Установить на реле времени необходимую длитель-ность одного цикла.
Переключателем на лицевой панели шкафа управления установить один из режимов работы привода: с преобразователем частоты или без преобразователя частоты.
Станок подключить к сети 380В, 50Гц автоматическим выключателем шкафа управления. При помощи клапана установить давление 0,35 МПа. Про-контролировать давление по манометру.
При помощи клапана КП2 установить давление 0,16 МПа. При помощи клапана КПЗ установить давление 0,21 МПа. Проконтролировать давление по манометрам.
Поднимая ручку пневмораспределителя вверх, обеспечить поднятие вверх рычага и прижима. Ручкой отвести рычаг от рабочей позиции. Разложить стекло для обработки на планшайбе. Ручкой установить рычаг с прижимом в рабочую позицию.
Опуская ручку пневмораспределителя вниз, обеспечить предварительное прижатие стекла к планшайбе. Все эти операции повторить на всех четырех по-зициях.
Краном отрегулировать подачу воды на лоток. Нажатием кнопки «Пуск» включается цепь питания привода и запускается схема задержки на подачу пол-ного давления в пневмоцилиндры.
По окончании цикла станок возвращается в исходное состояние. Подни-мая ручку пневмораспределителя вверх, обеспечить поднятие вверх рычага с прижимом.
Ручкой отвести рычаг с прижимом от рабочей позиции. Убрать обрабо-танное стекло. Разложить новую партию стекла для обработки.
При работе станка с датчиком толщины шлифовка будет производится до достижения заготовки заданной толщины. При работе с реле времени станок бу-дет работать заданное на реле время.
В процессе работы станка происходит износ планшайбы. Устранение от-клонения от плоскости планшайбы добиваются путем проточки планшайбы при помощи механизма проточки планшайбы.

3 Расчет элементов привода станка для шлифования
плиточного стекла

3.1 Расчет привода станка шлифовки плиточного стекла

Исходные данные для проектирования.
Максимальная скорость шлифования V = 10 м/с; количество рабочих по-зиций 4; максимальное давление на заготовки 8,6 кПа; диаметр прижима 300 мм.
Определяем скорость вращения планшайбы

 

где V = 10 м/с – расчетная скорость резания;
d = 1000 мм – диаметр планшайбы (принимается конструктивно).
Принимаем частоту вращения планшайбы n = 200 об/мин.
Предварительно намечаем частоту вращения ротора электродвигателя nДВ = 1000 об/мин, тогда передаточное отношение привода

iПР = nДВ / n = 1000 / 200 = 5

Данное передаточное отношение получим с помощью клиноременной пе-редачи и зубчатой пары. Принимаем передаточное отношение зубчатой передачи iЗП = 2,5, тогда передаточное отношение ременной передачи iРП = 2.
Вычерчиваем кинематическую схему привода (рисунок 3).
Предварительно намечаем числа зубьев конической зубчатой передачи и диаметры шкивов; Z1 = 20; Z2 = 50; D1 = 125 мм; D2 = 250 мм.

 

Рисунок 3 – Кинематическая схема привода

Рассчитываем частоты вращения на валах привода

nI = nДВ / iРП = 1000 / 2 = 500 об/мин
nII = nI / iЗП = 500 / 2,5 = 200 об/мин

Далее определяем потребную мощность приводного электродвигателя. Номинальная мощность должна быть достаточной, чтобы преодолеть момент инерции вращающейся планшайбы при пуске станка (МИН), момент сил трения (МТР) и момент технологической нагрузки (МРЕЗ), то есть пусковой момент, при-веденный к валу электродвигателя

МП ≥ МИН + МТР + МРЕЗ
Определяем крутящий момент, необходимый на преодоление инерции масс планшайбы в момент пуска станка

МИН = J ∙ ε = 175 ∙ 6,96 = 1219 Н∙м

где J – статический момент инерции масс



m = 28 кг = 280 Н – масса (вес) планшайбы;
RИН = 250 мм = 0,25 м – радиус инерции (половина радиуса планшайбы);
ε – среднее угловое ускорение в период разгона

 

ωК – номинальная угловая скорость планшайбы

 

ω0 = 0 рад/с – начальная угловая скорость планшайбы;
ТП = 3 с – время разгона электродвигателя.
Определяем крутящий момент, необходимый на преодоление сил трения

МТР = Т ∙ RТ = 231 ∙ 0,06 = 13,8 Н∙м

где T – суммарная сила трения в опорных подшипниках

Т = NП ∙ μ = 2890 ∙ 0,08 = 231 Н
NП – нормальное давление в подшипниках

NП = Q / cos α = 280 / cos 15° = 289 кг = 2890 Н

Q = 280 кг – масса ротора;
α = 15° - угол, определяющий направление опорной реакции относительно оси вращения в опорах (для конических роликовых радиально-упорных подшип-ников);
μ = 0,08 [1, с. 148] – коэффициент трения в подшипниках;
RТ = 60 мм = 0,06 м – плечо приложения сил трения.
Величина момента технологических сил зависит от усилия прижима об-рабатываемых заготовок и коэффициента трения стекла по чугуну.
Определим усилие прижима заготовки для одной позиции

Р = N ∙ F = 0,086 ∙ 106,8 = 60, 78 кг ≈ 608 Н

где N = 0,086 кГс/см2 – максимальное заданное давление на заготовки;
F – площадь прижима

 

dП = 300 мм = 30 см – диаметр прижима.
Рассчитываем момент технологических сил

МРЕЗ = 4 ∙ Р ∙ μ ∙ R = 4 ∙ 608 ∙ 0,2 ∙ 0,35 = 170, 2 Н∙м

где μ = 0, 2 – коэффициент трения стекла по чугуну;
R – плечо сил резания относительно оси вращения планшайбы

R = 0,5∙(DП – dП) = 0,5∙(1000 – 300) = 350 мм

DП = 1000 мм – диаметр планшайбы.

Определяем суммарный момент, который необходимо преодолеть ротору электродвигателя в момент разгона

МП ≥ МИН + МТР + МРЕЗ ≥ 1219 + 13,8 + 170,2 = 1403 Н∙м

Рассчитываем пусковой момент на роторе электродвигателя

 

где ηРП = 0,96 – КПД ременной передачи;
ηЗП = 0,97 – КПД зубчатой передачи;
iРП = 2 – передаточное число ременной передачи;
iЗП = 2,5 – передаточное число зубчатой передачи.

Определяем требуемую мощность электродвигателя

NДВ = 0,105∙10-5 ∙ МДВ ∙ nДВ = 0,105∙10-5 ∙ 3013 ∙ 1000 = 3,16 кВт

По требуемой мощности выбираем приводной электродвигатель АИР 132М6 У3 [2, с. 390] с синхронной частотой вращения ротора nЭЛ = 1000 об/мин, мощностью 4 кВт.
Рассчитываем крутящий момент на роторе электродвигателя и на валах привода

МI = МД ∙ iРП ∙ ηРП = 38,96 ∙ 2 ∙ 0,96 = 74,8 Н∙м;
МII = МI ∙ iЗП ∙ ηЗП = 74,8 ∙ 2,5 ∙ 0,97 = 181,4 Н∙м

3.2 Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность N = 4 кВт, частота вращения ведущего шкива nI = 1000 об/мин, передаточное число
Определим предварительный диаметр ведущего шкива по эмпирической формуле

Принимаем диаметр ведущего шкива D1 = 125 мм [3, с. 120].
Определяем диаметр ведомого шкива с учетом упругого скольжения  = 0,01 [3, с. 115]

 

При передаваемой мощности до 5 кВт и окружной скорости ремня = 47,5 м/с принимаем сечение ремня Б [3, с. 178].
Определяем окружную скорость ремня

 

Определяем ориентировочное межосевое расстояние

amin = 0,55(D1+ D2) = 0,55(125 + 250) = 217 мм;
amax = D1+ D2 = 125 + 250 = 375 мм.

Определяем расчетную длину ремня, соответствующую минимальному и максимальному межосевому расстоянию:

 

Принимаем стандартную длину ремня L=1400 мм. [3, с. 131].
Уточняем межосевое расстояние

 

где
w = 0,5    (D1 + D2) = 0,5  3,14  (125 + 250) = 589;
у = (D2 – D1)2 = (250 – 125)2 = 15625

Определяем угол обхвата меньшего шкива

 

Определяем ориентировочное число ремней по формуле

 2

где Р = 4 кВт – мощность, передаваемая передачей;
СР = 1 [3, с. 170] – коэффициент, учитывающий условия работы передачи;
Р0 = 2,82 кВт – допускаемая мощность одного клинового ремня;
СL = 0,92 – коэффициент, учитывающий длину ремня;
С = 0,95 – коэффициент, учитывающий угол обхвата меньшего шкива;
СZ = 0,95 – коэффициент, учитывающий принятое число ремней.
Принимаем передачу двумя клиновым ремнем сечения Б.
Принимаем основные геометрические размеры шкивов (рисунок 4).

Рисунок 4 – Эскиз ведущего шкива

Определяем силу предварительного натяжения ветвей ремня

 

где Θ = 0,18 – коэффициент, учитывающий центробежную силу.

Определяем силу давления на валы в передаче

 

3.3 Расчет конической зубчатой передачи

Примем для шестерни и колеса одну и ту же марку стали с различной термообработкой.
Принимаем для шестерни сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 295; для колеса сталь 40Х улучшенную с твердостью НВ 270 [3, с. 34, таблица 3.3].
Определяем допускаемые контактные напряжения:

МПа.

где = 2НВ + 70 = 2270 + 70 = 610 МПа [3, с. 34, таблица 3.2.] - предел контактной выносливости материала колеса;
KHL = 1 [3, с. 34.] - коэффициент долговечности при длительной эксплуа-тации; [SH] = 1,15 - коэффициент безопасности [3, с. 34.].
Принимаем коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба при консольном расположении шестерни КН = 1,35 [3, с. 31, таблица 3.1.].
Принимаем коэффициент ширины венца по отношению к внешнему ко-нусному расстоянию bRe = 0,285 (рекомендация ГОСТ 12289-76).
Определяем внешний делительный диаметр колеса по условию контактной прочности активных поверхностей зубьев

мм.

где Ка = 99 [3, с. 31] – коэффициент, учитывающий угол наклона зуба для прямозубых передач.
Определяем внешний окружной модуль

мм.

Округляем расчетное значение модуля до me = 6 мм по ГОСТ 9563-60* [3, с. 36.].
Определяем углы делительных конусов

tg 1 = u = 0,5
тогда
1 = аrctg 0,5 = 26,57° = 2633;
2 = 90° - 1 = 90° - 26,57° = 63,43 = 6326.

Определяем внешнее конусное расстояние Re и длину зуба b:

мм;
b = bReRe = 0,285167,7  50 мм.

Определяем внешние делительные диаметры шестерни и колеса

de1 = me  z1 = 6,0  25 = 150 мм.
de2 = me  z2 = 6,0  50 = 300 мм.

Определяем средние делительные диаметры шестерни и колеса

d1 = 2(Re - 0,5b)  sin1 = 2(167,7 - 0,550)  sin2633 = 127,66 мм.
d2 = 2(Re - 0,5b)  sin2 = 2(167,7 - 0,550)  sin6326 = 255,26 мм.

Определяем внешние диаметры шестерни и колеса (по вершинам зубьев)

dae1 = de1 + 2mecos1 = 150 + 26,0cos2633 = 160,73 мм.
dae2 = de2 + 2mecos2 = 300 + 26,0cos6326 = 305,37 мм.

Определяем средний окружной модуль

мм.

Определяем коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру

 

Определяем среднюю окружную скорость колес

м/с.

Для конических передач обычно назначают 7-ю степень точности.
Для проверки контактных напряжений определяем коэффициент нагрузки:
КН = КН  КН  КН = 1,23  1,0  1,05 = 1,3

где КН = 1,23 [3, с. 39, таблица 3.5.] - коэффициент, учитывающий распреде-ление нагрузки по длине зуба при bd = 0,39, консольном расположении колес и твердости НВ<350;
КН = 1,0 [3, с. 39, таблица 3.4.] - коэффициент, учитывающий распределе-ние нагрузки между прямыми зубьями;
КН = 1,05 [3, с. 40, таблица 3.6.] - коэффициент, учитывающий динамиче-скую нагрузку в зацеплении для прямозубых колес.
Проверяем контактное напряжение на активных поверхностях зубьев

 

Определяем окружную силу в зацеплении

Н;

Определяем радиальную силу для шестерни, равную осевой для колеса

Fr1 = Fa2 = Ft  tg  cos1 = 3133  tg20  cos2633 = 1020 Н;

Определяем осевую силу для шестерни, равную радиальной для колеса

Fa1 = Fr2 = Ft  tg  sin1 = 3133  tg20  sin2633 = 510 Н;

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба. Для этого определяем изгибное напряжение по формуле:

;

где KF = KF  KF = 1,38  1,45 = 2,00 - коэффициент нагрузки;
KF =1,38 [3, с. 43, таблица 3.7.] - коэффициент, учитывающий распределе-ние нагрузки по длине зуба при bd = 0,4, консольном расположении колес и твердости НВ<350;
KF = 1,45 [3, с. 53.] - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении для прямозубых колес 7-й степени точности;
F = 0,85 [3, с. 53.] - опытный коэффициент, учитывающий понижение на-грузочной способности конической прямозубой передачи по сравнению с ци-линдрической;
YF – коэффициент формы зуба выбираем в зависимости от эквивалентных чисел зубьев.

Определяем эквивалентное число зубьев для шестерни

 

Определяем эквивалентное число зубьев для колеса

 

По эквивалентным числам зубьев определяем коэффициенты формы:

YF1 = 3,85 ; YF2 = 3,60 [3, с. 42].

Допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по на-пряжениям изгиба определяем по общей формуле:


где – предел изгибной выносливости для стали 40Х улучшенной при твердости НВ < 350 [3, с. 44, таблица 3.9.];

= 1,8НВ

[SF] – коэффициент безопасности;

[SF] = [SF][SF] = 1,75  1 = 1,75

[SF] = 1,75 [3, с. 44, таблица 3.9.] – для стали 40Х улучшенной при твердо-сти НВ < 350;
[SF] = 1 [3, с. 44.] – для поковок и штамповок.

Определяем допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносли-вость по напряжениям изгиба для шестерни

МПа;

где – предел изгибной выносливости для стали 40Х улучшенной при твердости НВ=295

= 1,8НВ = 1,8295 = 531 МПа

Определяем допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносли-вость по напряжениям изгиба для колеса

МПа;

где – предел изгибной выносливости для стали 40Х улучшенной при твердости НВ=270.

= 1,8НВ = 1,8270 = 486 МПа
Определяем отношение для шестерни

 

Определяем отношение для колеса

 

Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса, так как полученное отноше-ние для него меньше.
Определяем напряжение для проверки зубьев колеса на выносливость по напряжениям изгиба.

МПа < [F2] = 278 МПа.

Из расчёта видно, что расчетные изгибные напряжения не превышают до-пускаемых для выбранного материала и термообработки, следовательно, рассчи-танная передача удовлетворяет требованиям изгибной прочности.

3.4 Предварительный расчет валов редуктора

Расчет выполняем на кручение по пониженным допускаемым напряжени-ям.
Записываем крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

Т1 = 7,48104 Нмм;
Т2 = 18,1104 Нмм.
Определяем диаметр выходного конца валов, а также диаметры валов под подшипники и зубчатые колёса.
Диаметр выходного конца ведущего вал при допускаемом напряжении для стали 45 [К] = 25 МПа [3, с. 161.]

мм

Из конструктивных соображений принимаем диаметр вала в месте посадки шкива dВ1 = 40 мм.
Диаметр под подшипниками примем dП1 = 50 мм; диаметр под шестерней dК1 = 40 мм.
Диаметр выходного конца ведомого вал при допускаемом напряжении для стали 45 [К] = 25 МПа [3, с. 161.]

мм

Из конструктивных соображений принимаем диаметр вала в месте посадки шкива dВ2 = 55 мм.
Диаметр вала под подшипники dП2 = 65 мм. Диаметр вала в месте посадки зубчатого колеса примем равным dК2 = 60 мм, так как зубчатое колесо установ-лено консольно.

3.5 Проверка долговечности подшипников ведущего вала

Строим расчётную схему ведущего вала (см. рисунок 5)

 

Рисунок 5 – К расчету ведущего вала
Силы, действующие в зацеплении:

Ft = 971,5 Н
Fr1 = Fa2 = 328,3 Н
Fa1 = Fr2 = 131,3 Н

Нагрузка от ременной передачи FВ = 1307 Н.

Линейные размеры вала определим из первого этапа компоновки.
Реакции опор (левую опору обозначим индексом «2»).
В плоскости xz

RX1 50 – Ft 85 = 0;
Н.
RX2 50 – Ft 35 = 0;
Н.

В плоскости yz

;
;
;

Суммарные реакции

Н.
Н

Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников.

S2 = 0,83еРr2 = 0,830,372365,3 = 726,3 Н;
S1 = 0,83еРr1 = 0,830,373595,6 = 1104,2 Н

где е = 0,37 – параметр осевого нагружения для подшипников 7210.
Осевые нагрузки подшипников. В нашем случае

S1 < S2;
Fa > 0;
S2 – S1 = 377,9 > Fa
Тогда
Ра1 = S2 + Fa = 1104,2 – 131,3 = 368 Н;
Ра2 = S2 = 1104,2 Н

Рассмотрим левый подшипник (опору «2»).
Рассчитываем отношение Ра2 / Рr2

 

Так как отношение Ра2 / Рr2 < e = 0,37 , то при подсчёте эквивалентной на-грузки осевые силы не учитываем.
Эквивалентная нагрузка

РЭ2 = V  Pr2  Кб  Кт = 1 ∙ 3595,6  1,2  1 = 4314,7 Н ≈ 4,315 кН.

где V = 1 [3, с. 213, таблица 9.18] – коэффициент, учитывающий характер на-гружения колец (при вращающемся внутреннем кольце);
Кт = 1 [3, с. 213, таблица 9.18] – температурный коэффициент;
Кб = 1,2 [3, с. 213, таблица 9.18] – коэффициент безопасности, учитываю-щий кратковременные перегрузки.
Определяем расчётную долговечность, млн. об.;

млн. об.

где С = 56 кН = 56000 Н – динамическая грузоподъемность подшипника 7210.
Определяем расчётную долговечность, ч.

ч

Найденная долговечность приемлема, так как превышает [Lh] = 10000 ч.

Рассмотрим правый подшипник (опора «1»).
Рассчитываем отношение Ра1 / Рr1

 

Так как отношение Ра1 / Рr1 > e = 0,37 , то при подсчёте эквивалентной на-грузки осевые силы учитываем.

Эквивалентная нагрузка

РЭ1 = (X  V  Pr1 + Y  Pa1)  Кб  Кт =
= (0,4  1  2365,3 + 1,6  972,9)  1,2  1 = 3003 Н ≈ 3 кН.

где V = Кт = 1 [3, с. 213, таблица 9.18.];
Кб = 1,2 [3, с. 213, таблица 9.18];
Х = 0,4 [3, с. 213, таблица 9.18.];
Y = 1,6 [3, с. 213, таблица 9.18].

Определяем расчётную долговечность, млн. об.;

млн. об.

где С = 56 кН = 56000 Н – динамическая грузоподъемность подшипника 7210.

Определяем расчётную долговечность, ч.

ч.

Найденная долговечность приемлема, так как превышает [Lh] = 10000 ч.

3.6 Проверка долговечности подшипников ведомого вала

Строим расчётную схему ведущего вала (см. рисунок 6)

 

Рисунок 6 – К расчету ведущего вала

Силы, действующие в зацеплении:

Ft = 971,5 Н
Fа = 328,3 Н
Fr = 131,3 Н

Осевая нагрузка от планшайбы FП = 2800 Н.
Линейные размеры вала определим из первого этапа компоновки.
Реакции опор (левую опору обозначим индексом «3»).
В плоскости xz

RX4 55 – Ft 65 = 0;
Н;
RX3 55 – Ft 120 = 0;
Н.

В плоскости yz

;
;
;

Суммарные реакции

Н;
Н

Осевые составляющие радиальных реакций конических подшипников.

S3 = 0,83еРr3 = 0,830,92139 = 1597,8 Н;
S4 = 0,83еРr4 = 0,830,91222 = 912,8 Н

где е = 0,9 – параметр осевого нагружения для подшипников 7213.
Осевые нагрузки подшипников. В нашем случае

Ра4 = S4 + Fa = 912,8 + 328,3 = 1241,1 Н;
Ра3 = S3 + FП = 1597,8 + 2800 = 4397,8 Н

Рассмотрим опору «3» как наиболее нагруженную.
Рассчитываем отношение Ра3 / Рr3

 

Так как отношение Ра3 / Рr3 > e = 0,9 , то при подсчёте эквивалентной на-грузки осевые силы учитываем.

Эквивалентная нагрузка

РЭ3 = (X  V  Pr3 + Y  Pa3)  Кб  Кт =
= (0,4  1  2139 + 1,69  4397,8)  1,2  1 = 9945,4 Н ≈ 10 кН.

где V = Кт = 1 [3, с. 213, таблица 9.18.];
Кб = 1,2 [3, с. 213, таблица 9.18];
Х = 0,4 [3, с. 213, таблица 9.18.];
Y = 1,69 [3, с. 213, таблица 9.18].

Определяем расчётную долговечность, млн. об.;

млн. об.

где С = 76 кН = 76000 Н – динамическая грузоподъемность подшипника 7213.

Определяем расчётную долговечность, ч.

ч.

Найденная долговечность приемлема, так как превышает [Lh] = 10000 ч.

3.7 Уточненный расчет ведущего вала

Определим коэффициенты запаса прочности для опасного сечения веду-щего вала, принимая, что нормальные напряжения изменяются по симметрично-му циклу, а касательные – по отнулевому (пульсирующему).
Назначаем материал вала – сталь 40Х, имеющую механические свойства:
Временное сопротивление на разрыв в = 930 МПа;
Предел выносливости по нормальным напряжениям -1 = 400 МПа;
Предел выносливости по касательным напряжениям -1 = 232 МПа.

Запас усталостной прочности ведущего вала определяем в месте посадки подшипника опоры «2». В этом сечении действует максимальны изгибающий момент М = 317, 7 Н∙м и крутящий момент МКР = 74,8 Н∙м.
В качестве концентратора напряжений в месте посадки внутреннего кольца подшипника на вал выступает посадка с натягом.
Проверяем вал на усталостную прочность в опасном сечении при одно-временном действии изгибающего и крутящего моментов. Для этого определяем коэффициент запаса усталостной прочности

 

где nσ – коэффициент запаса усталостной прочности при изгибе

 

σV – амплитуда цикла изгибных напряжений при симметричном цикле

 

W – момент сопротивления изгибу сечения вала;

 

d = 50 мм – диаметр вала в опасном сечении;
k / ε = 4,5 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концен-трации напряжений изгиба к фактору, учитывающему влияние размеров сечения вала на усталостную прочность;
Ψσ = 0,2 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);
σm = σV = 25,8 МПа – среднее напряжение изгибного цикла при наличии осевой нагрузки.
nτ – коэффициент запаса усталостной прочности при кручении

 

τV – амплитуда цикла касательных напряжений при пульсирующем цикле

 

WК – момент сопротивления кручению сечения вала;

 

kτ / ετ = 3,1 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концен-трации напряжений кручения к фактору, учитывающему влияние размеров сече-ния вала на усталостную прочность;
Ψτ = 0,1 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);
τm = τV = 1,5 МПа – среднее напряжение цикла касательных напряжений.

Из расчёта видно, что фактический коэффициент запаса усталостной прочности для опасного сечения ведущего вала n = 3,1 больше предельно допус-тимого коэффициент запаса [n] = 1,5…1,7 [3, с. 205], следовательно, рассчитан-ный вал обладает достаточной усталостной прочностью.

3.8 Уточненный расчет ведомого вала

Определим коэффициенты запаса прочности для опасного сечения ведо-мого вала, принимая, что нормальные напряжения изменяются по симметрично-му циклу, а касательные – по отнулевому (пульсирующему).
Запас усталостной прочности ведущего вала определяем в месте посадки зубчатого колеса. В качестве концентратора напряжений в месте посадки колеса выступает шпоночный паз шириной b = 12 мм и глубиной t1 = 5 мм. В этом сече-нии действует максимальны изгибающий момент М = 137,7 Н∙м и крутящий мо-мент МКР = 184,1 Н∙м.
Проверяем вал на усталостную прочность в опасном сечении при одно-временном действии изгибающего и крутящего моментов. Для этого определяем коэффициент запаса усталостной прочности

 

где nσ – коэффициент запаса усталостной прочности при изгибе

 

σV – амплитуда цикла изгибных напряжений при симметричном цикле

 

W – момент сопротивления изгибу сечения вала;

 

d = 60 мм – диаметр вала в опасном сечении;
t1 = 5 мм – глубина шпоночного паза на валу;
b = 12 мм – ширина шпоночного паза;
k / ε = 2,5 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концен-трации напряжений изгиба к фактору, учитывающему влияние размеров сечения вала на усталостную прочность;
Ψσ = 0,2 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);
σm = σV = 22 МПа – среднее напряжение изгибного цикла при наличии осе-вой нагрузки.
nτ – коэффициент запаса усталостной прочности при кручении

 

τV – амплитуда цикла касательных напряжений при пульсирующем цикле

 

WК – момент сопротивления кручению сечения вала;

 

kτ / ετ = 3,1 [3, с. 554] – отношение эффективного коэффициента концен-трации напряжений кручения к фактору, учитывающему влияние размеров сече-ния вала на усталостную прочность;
Ψτ = 0,1 – коэффициент, учитывающий чувствительность материала вала к постоянным нагрузкам (для легированных сталей);
τm = τV = 7,3 МПа – среднее напряжение цикла касательных напряжений.

Из расчёта видно, что фактический коэффициент запаса усталостной прочности для опасного сечения ведомого вала n = 6,2 больше предельно допус-тимого коэффициент запаса [n] = 1,5…1,7 [3, с. 205], следовательно, рассчитан-ный вал обладает достаточной усталостной прочностью.

3.9 Расчет шпоночных соединений

Проверяем на прочность шпоночное соединение шкива с ведущим валом по допускаемым напряжениям смятия [СМ] = 100 МПа [3, с. 170]

,

где d = 40 мм – диаметр вала,
= 28 мм – общая длина шпонки,
h = 8 мм – высота шпонки,
t1 = 5 мм – глубина шпоночного паза на валу;
b = 12 мм – ширина шпонки.
Из расчёта видно, что напряжение смятия в шпоночном соединении не превышает предельно допустимого, т.е. СМ = 77,9 МПа < [СМ] = 100 МПа, сле-довательно шпоночное соединение удовлетворяет требованиям прочности при смятии.
Проверяем на прочность шпоночное соединение зубчатого колеса с ведо-мым валом

,

где d = 60 мм – диаметр вала,
= 50 мм – общая длина шпонки,
h = 11 мм – высота шпонки,
t1 = 7 мм – глубина шпоночного паза на валу;
b = 18 мм – ширина шпонки.
Из расчёта видно, что напряжение смятия в шпоночном соединении не превышает предельно допустимого, т.е. СМ = 47,2 МПа < [СМ] = 100 МПа, сле-довательно шпоночное соединение удовлетворяет требованиям прочности при смятии.

3.10 Выбор сорта масла, назначение посадок

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого ко-леса в масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зу-ба.
Устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях Н ≤ 470 МПа и средней скорости ≤ 5 м/с вязкость масла должна быть приблизительно равна 2810-6 м2/с [3, с. 253, таблица 10.8].
В соответствии с этим принимаем масло индустриальное И-20А (по ГОСТ 20799-88) [3, с. 253, таблица 10.10].
Назначаем посадки подшипников, шестерен и зубчатых колес.
Посадки выбираем в соответствии с характером нагрузки на посадочные места валов. Внутренние кольца шарикоподшипников устанавли¬ваем на валы с переходной посадкой (поле допуска посадочной поверхности вала – js6), наруж-ные – с небольшим зазором (поле допуска посадочной поверхности корпуса – Н7).
Особенность сборки конического редуктора состоит в необходимости ре-гулировки роликовых конических подшипников и конического зубчатого зацеп-ления.
Для нормальной работы подшипников следует следить за тем, чтобы, с одной стороны, вращение подвижных элементов подшипников проходило легко и свободно и, с другой стороны, чтобы в подшипниках не было излишне больших зазоров. Соблюдение этих требований, т. е. создание в подшипниках зазоров оптимальной величины, производится с помощью регулировки подшипников, для чего применяют наборы тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников. Необходимая толщина набора прокладок может быть составлена из тонких металлических колец толщиной 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 мм.
Для регулирования осевого положения конической шестерни обеспечи-вают возможность перемещения при сборке стакана, в котором обычно монти-руют узел ведущего вала редуктора. Это перемещение также осуществляется с помощью набора металлических прокладок, которые устанавливают под фланцы стаканов. Поэтому посадка таких стаканов в корпус должна обеспечивать зазор или в крайнем случае небольшой натяг .
В рассматриваемом редукторе подшипники ведущего вала установлены широкими торцами наружных колец наружу (рисунок 4). Схему такой установки называют установкой «враспор».
Рациональна конструкция, в которой подшипники установлены широкими торцами наружных колец внутрь. Схему такой установки называют установкой «врастяжку».
При консольном расположении шестерни повышается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба шестерни. Это можно уменьшить за счет повышения жесткости узла. Конструкция по схеме «врастяжку» является более жесткой, чем конструкция по схеме «враспор».
К недостаткам схемы «врастяжку» относится то, что неоднородность на-грузки подшипников при установке по второй схеме возрастает.
Расчёт и конструирование редуктора завершаем вычерчиванием сбороч-ного чертежа МКЦС.303000.001 СБ.

3 Расчет пневмоцилиндра и пневмосети

Прижатие заготовок к планшайбе будем осуществлять при помощи пнев-моцилиндра. Ранее нами было рассчитано усилие прижима заготовок к планшай-бе для получения расчетного удельного давления на стекло. При ориентировоч-ных расчетах можно использовать следующую зависимость, связывающую тяго-вое усилие P с диаметром поршня D и давлением воздуха p

р = 0,25 ∙ π ∙ (D2 – d2) ∙ Р ∙ ηЦ

где d = 25 – диаметр штока (принимается конструктивно);
ηЦ = 0,9 – КПД пневмоцилиндра.
Отсюда выразим диаметр поршня

 

где Р = 608 Н – усилие прижима;
p = 0,4 МПа – давление воздуха в заводской сети.
Для создания запаса технологического усилия увеличиваем расчетный диаметр в 1,5 раза

D = 52,6 ∙ 1,5 ≈ 80 мм

Принимаем DЦ = 100 мм с учетом того, что на станке в последствии бу-дут шлифоваться заготовки больших размеров.
Расчет трубопроводов для подачи сжатого воздуха ведем исходя из тре-буемого времени срабатывания привода. Сечение воздушных каналов определим по формуле

где D = 100 мм = 10 см – диаметр поршня;
Н = 230 мм = 23 см – ход поршня;
t = 1,5 с – требуемое время срабатывания;
VВ = 20 м/с – скорость воздуха в воздухопроводе.
Окончательно принимаем сечение воздушных каналов dW = 10 мм.

4 Определение себестоимости шлифовального станка

Определение себестоимости станка будем проводить по следующим статьям:
1) Сырьё и основные материалы;
2) Покупные изделия и полуфабрикаты;
3) Транспортно-заготовительные расходы;
4) Возвратные отходы;
5) Основная заработная плата производственных рабочих;
6) Дополнительная заработная плата производственных рабочих;
7) Начисления на заработную плату;
8) Цеховые расходы;
9) Общезаводские расходы;
10) Внепроизводственные расходы.

4.1 Определение стоимости основных материалов

Стоимость основных материалов определяем по общей формуле

СОМ = ЦОМ  КОМ;

где ЦОМ – цена одного килограмма материала, р.;
КОМ – норма расхода материала, кг.
Определяем стоимость проката круглого сечения диаметром 105 мм из стали 20

СОМ = ЦОМ  КОМ = 18  86,94 = 1564,92 р.

где ЦОМ = 18 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 86,94 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость проката круглого сечения диаметром 95 мм из стали 20
СОМ = ЦОМ  КОМ = 18  13,23 = 238,14 р.

где ЦОМ = 18 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 13,23 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость проката круглого сечения диаметром 70 мм из стали 20
СОМ = ЦОМ  КОМ = 18  33,08 = 595,44 р.

где ЦОМ = 18 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 33,08 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость проката круглого сечения диаметром 50 мм из стали 20
СОМ = ЦОМ  КОМ = 18  13,23 = 238,14 р.

где ЦОМ = 18 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 13,23 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость листа горячекатаного толщиной 16 мм из стали 08кп

СОМ = ЦОМ  КОМ = 23  97,02 = 2231,46 р.

где ЦОМ = 23 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 97,02 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость листа горячекатаного толщиной 12 мм из стали 08кп

СОМ = ЦОМ  КОМ = 23  1085,21 = 24959,83 р.

где ЦОМ = 23 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 1085,21 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость листа горячекатаного толщиной 10 мм из стали 08кп

СОМ = ЦОМ  КОМ = 23  779,98 = 17939,54 р.

где ЦОМ = 23 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 779,98 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость листа горячекатаного толщиной 8 мм из стали 08кп

СОМ = ЦОМ  КОМ = 23  122,47 = 2816,81 р.

где ЦОМ = 23 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 122,47 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость листа горячекатаного толщиной 6 мм из стали 08кп

СОМ = ЦОМ  КОМ = 23  15,44 = 355,12 р.

где ЦОМ = 23 р. – цена одного килограмма выбранного сортамента;
КОМ = 15,44 кг. – норма расхода выбранного сортамента.
Определяем стоимость крепёжных изделий

СОМ = ЦОМ  КОМ = 35  19,7 = 689,5 р.

где ЦОМ = 35 р. – цена одного килограмма крепежа;
КОМ = 19,7 кг. – чистый вес крепежа.
Определяем стоимость прочих материалов СОМ = 835,14 р.
Определяем стоимость сварочных материалов СОМ = 2053,62 р.
Определяем стоимость лакокрасочных материалов СОМ = 1026,81 р.
Определяем стоимость консервации СОМ = 479,18 р.
Определяем общую стоимость основных материалов

СОМ = 1564,92 + 238,14 + 595,44 + 238,14 + 2231,46 + 24959,83 + 17939,54 + + 2816,81 + 355,12 + 689,5 + 835,14 + 2053,62 + 1026,81 + 479,18 = 56024 р.

4.2 Определение стоимости покупных изделий
и полуфабрикатов

Стоимость покупных изделий и полуфабрикатов определяем по об-щей формуле
СПИ = ЦПИ  КПИ;

где ЦПИ – цена одной покупной единицы, р.;
КПИ – необходимое количество покупных единиц, шт.
Результаты расчётов стоимости покупных изделий и полуфабрика-тов представлены в таблице 3.
Определяем транспортно-заготовительные расходы. Принимаем транспортно-заготовительные расходы равными 7% от стоимости сырья, основных материалов, покупных и комплектующих изделий. Тогда

ТЗ = (СОМ + СПИ) 0,07 = (56024 + 20860) 0,07 = 5382 р.

Таблица 3 – Стоимость покупных изделий и полуфабрикатов
Наименование Количест-во Цена за штуку, р. Стоимость, р.
Электродвигатель 1 8500 8500
Комплект пневмооборудования 4 1005 4020
Преобразователь частоты HCJ.30.25.360 – 01 1 4010 4010
Комплект соединительных фитингов пнев-мосети 1 3855 2855
Ремни клиновые 5 95 475
Итого 20860

4.3 Определение стоимости возвратных отходов

Стоимость возвратных отходов определим по общей формуле

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ);

где ЦВО – цена одного килограмма отходов, р.;
КОМ – норма расхода материала, кг.;
МИ – чистый вес изделия, кг.
Определяем стоимость возвратных отходов проката круглого сечения диаметром 105 мм из стали 20

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (86,94 – 48,3) = 102,4 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 86,94 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 48,3 кг. – чистый вес изделия.

Определяем стоимость возвратных отходов проката круглого сечения диаметром 95 мм из стали 20

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (13,23 – 12,6) = 1,67 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 13,23 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 12,6 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов проката круглого сечения диаметром 70 мм из стали 20

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (33,08 – 31,5) = 4,19 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 33,08 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 31,5 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов проката круглого сечения диаметром 50 мм из стали 20

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (13,23 – 12,6) = 1,67 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 13,23 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 12,6 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов листа горячекатаного толщи-ной 16 мм из стали 08кп

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (97,02 – 92,4) = 12,24 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 97,02 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 92,4 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов листа горячекатаного толщи-ной 12 мм из стали 08кп

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (1085,21 – 1004,82) = 213,03 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 1085,21 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 1004,82 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов листа горячекатаного толщи-ной 10 мм из стали 08кп

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (779,98 – 745,98) = 79,5 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 779,98 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 745,98 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов листа горячекатаного толщи-ной 8 мм из стали 08кп

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (122,47 – 113,4) = 24,04 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 122,47 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 113,4 кг. – чистый вес изделия.
Определяем стоимость возвратных отходов листа горячекатаного толщи-ной 6 мм из стали 08кп

СВО = ЦВО  (КОМ – МИ) = 2,65  (15,44 – 14,7) = 1,96 р.

где ЦВО = 2,65 р. - цена килограмма отходов выбранного сортамента;
КОМ = 15,44 кг. – норма расхода выбранного сортамента;
МИ = 14,7 кг. – чистый вес изделия.

Определяем общую стоимость возвратных отходов:

СВО = 102,4 + 1,67 + 4,19 + 1,67 + 12,24 +
+ 213,03 + 79,5 + 24,04 + 1,96 = 440,7 р.

Определяем общую стоимость основных материалов и покупных из-делий с учётом транспортно-заготовительных расходов за вычетом стои-мости возвратных отходов

СМ = СОМ + СПИ + СТ-З – СВО = 56024 + 20860 + 5382 – 441 = 81825 р.

4.4 Расчёт заработной платы производственных рабочих

Основная заработная плата производственных рабочих формируется из тарифной части основной заработной платы и доплат (50% к тарифной заработной плате).
Тарифный фонд основной заработной платы в соответствии с та-рифными ставками и нормами времени составляет 9602 р.
Основная заработная плата производственных рабочих (тариф + до-платы) составит:
ЗОСН = 9602  1,5 = 14403 р.

Принимаем дополнительную заработную плату производственных рабочих равной 30% от основной, тогда:

ЗДОП = Зосн0,3 = 14403  0,3 = 4321 р.

Принимаем начисления на заработную плату равными 26% от ос-новной и дополнительной заработной платы, тогда:

ЗНАЧ = (ЗОСН + ЗДОП)0,26 = (14403 + 4321)0,26 = 4968 р.

4.5 Расчёт цеховых и общезаводских расходов

Принимаем цеховые расходы равными 280% от основной заработной платы производственных рабочих (данные отдела труда и заработной платы ОАО «РузХиммаш»), тогда:

РЦ = ЗОСН  2,80 = 14403  2,80 = 40328 р.

Принимаем общезаводские расходы равными 250% от основной за-работной платы производственных рабочих (данные отдела труда и зара-ботной платы ОАО «РузХиммаш»), тогда:

РЗ = ЗОСН  2,85 = 14403  2,5 = 31687 р.

4.6 Определение полной себестоимости станка

Производственная себестоимость станка определяется по формуле:

СПР = 56024 – 441 + 5382 + 20860 + 14403 + 4321 +
+ 4868 + 40328 + 31687 = 177432 р.

Принимаем внепроизводственные расходы равными 1,15% от произ-водственной себестоимости, тогда:

РН.ПР = СПР  0,0115 = 177432  0,0115 = 2040 р.

Определяем полную себестоимость станка

СПОЛН. = СПР + РН.ПР = 177432 + 2040 = 179472 р.

Определяем структуру себестоимости станка по статьям затрат в процентах: по общей формуле

 

1) Сырьё и основные материалы 31,2%
2) Покупные изделия и полуфабрикаты 11,6%
3) Транспортно-заготовительные расходы 3%
4) Возвратные отходы -0,2%
итого материала 46,6%
5) Основная зарплата производственных рабочих 8%
6) Дополнительная зарплата рабочих 2,4%
7) Начисления на заработную плату 2,8%
8) Цеховые расходы 22,5%
9) Общезаводские расходы 17,7%
10) Внепроизводственные расходы 1,1%

Результаты калькуляции плановой себестоимости сводим в таблицу 4.
Анализ структуры себестоимости станка для шлифовки плиточного стекла показывает, что изделие материалоемкое (31,2% себестоимости); 40,2% себестоимости составляют накладные расходы (22,5% - цеховые расходы и 17,7% - общезаводские расходы). Низка доля заработной платы с начислениями – 13,2%.

Таблица 4 – Технико-экономические показатели проекта
Статьи калькуляции Сумма, р % в структуре себе-стоимости
Сырьё и основные материалы, СОМ 56024 31,2
Покупные изделия и полуфабрикаты, СПИ 20860 11,6
Транспортно-заготовительные расходы, СТ-З 5382 3
Возвратные отходы, СВО -441 -0,2
Итого материалов и покупных изделий с учетом возвратных отходов и транспортно-заготовительных расходов 81825 45,6
Основная заработная плата производствен-ных рабочих, ЗОСН 14403 8
Дополнительная заработная плата производ-ственных рабочих, ЗДОП 4321 2,4
Начисления на заработную плату, ЗДОП.Л 4968 2,8
Цеховые расходы, РЦ 40328 22,5
Общезаводские расходы, РЗ 31687 17,7
Итого фабрично-заводские расходы, СФ-З 177432 98,9
Внепроизводственные расходы, РН.ПР 2040 1,1
Полная себестоимость, С 179472 100

5 Безопасность жизнедеятельности

5.1 Организация службы охраны труда на предприятии

Эффективный и безопасный труд возможен только в том случае, если производственные условия на рабочем месте отвечают всем требованиям ме-ждународных стандартов в области охраны труда. Право на безопасный труд закреплено в Конституции Российской Федерации.
В области охраны труда на предприятиях и в учреждениях основными законодательными актами являются Трудовой кодекс РФ, Гражданский ко-декс РФ и Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Феде-рации».
Государственная политика в области охраны труда предусматривает совместные действия органов законодательной и исполнительной власти Рос-сийской Федерации, объединений работодателей, профессиональных союзов в лице их соответствующих органов и иных уполномоченных работниками представительных органов по улучшению условий и охраны труда, предупре-ждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний.
Организацией и координацией и работ по охране труда на предпри-ятии с численностью работающих более 100 человек занимается служба охра-ны труда, которую обычно возглавляет главный инженер предприятия. Струк-тура и численность службы охраны труба определяется Министерством труда и социальной защиты РФ. Служба также проводит анализ состояния и причин производственного травматизма и профессиональных заболеваний совместно с соответствующими службами на предприятии; разрабатывают мероприятия по предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний, и организует их внедрение; организует работу на предприятии по проведению проверок, технического состояния: зданий, сооружений, оборудования; проводят аттестацию рабочих мест; проводят вводный инструктаж и оказывают помощь в обучении по вопросам труда.
Служба охраны труда повседневно решает круг вопросов, начиная от разработки перспективного и текущего планов по улучшению и оздоровле-нию условий труда, закрепляя их в коллективных договорах и обеспечения их выполнения, и кончая ведением документации и составлением отчетность.
Основными задачами службы охраны труда являются: контроль за со-блюдением законодательных и иных нормативно-правовых актов по охране труда работниками предприятия; совершенствование профилактической рабо-ты по предупреждению производственного травматизма, профессиональных и производственно-обусловленных заболеваний и улучшению условий труда.
Организацией и координацией и работ по охране труда на предприятии занимается служба охраны труда.
В должностные обязанности специалистов службы охраны труда вхо-дит: анализ состояния и причин производственного травматизма и профес-сиональных заболеваний совместно с соответствующими службами на пред-приятии; разработка мероприятий по предупреждению несчастных случаев и профессиональных заболеваний, и организация их внедрения; организация работы на предприятии по проведению проверок, технического состояния зданий, сооружений, оборудования; проведение аттестации рабочих мест, вводного инструктажа.

5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов
на участке

Опасными факторами называются факторы, способные при определен-ных условиях вызывать острое нарушение здоровья и гибель организма.
Вредными факторами называются факторы, отрицательно влияющие на работоспособность или вызывающие профессиональные заболевания и другие неблагоприятные последствия. Эксплуатация оборудования участков абразивной обработки (шлифовальных станков, галтовочных машин) связана с рядом специфических вредных и опасных факторов, среди которых наибольшее распространение получили механические травмы.
Шлифовальные станки имеют вращающиеся с высокой частотой шпиндели, планшайбы с закрепленными на них заготовками или шлифо-вальными кругами. Отдельные разновидности станков также имеют движу-щийся суппорт, скорость перемещения которого может составлять 5…10 м/мин. Выступающие кулачки или другие детали приспособления при неос-торожном приближении к ним, могут нанести серьезную травму. Особенно тяжелые травмы возникают при захватывании вращающей планшайбой длинных волос или частей одежды, случайно попавших в рабочую зону станка. Наличие такой потенциальной опасности требует соблюдения ком-плекса технических, санитарно-гигиенических и правовых мероприятий, на-правленных на создание безопасных и здоровых условий труда.
Конструкции выпускаемых промышленностью станков должны отве-чать требованиям, изложенным в ГОСТах. Требования безопасной работы изложены в соответствующих инструкциях, имеющих на каждом предпри-ятии.
При размерной наладке станка часто требуется производить измерения заготовки после пробных проходов, наблюдать за контрольными приборами во время вращения заготовки и инструментами. Необходимо при этом проявлять особое внимание и осторожность, так как иногда приходиться близко наклоняться к вращающемуся столу, заготовке и инструменту. Боль-шая осторожность нужна при наблюдении за работой режущего инструмента, во время очистки рабочего места от стружки, корректировке наладочных уст-ройств.
Большую опасность представляет собой стружка. При абразивной об-работке, образуется, преимущественно, мелкая пылевидная стружка. Наличие в воздухе производственного помещения стружки и абразивной пыли при отсутствии специальных средств защиты приводит к профессиональным заболеваниям органов дыхания (силикоз), раздражению слизистых оболочек, поэтому пыль и мелкую стружку можно отнести к вредным производствен-ным факторам.
Характерными опасными и вредными факторами на участке абразив-ной обработки также являются шум, вибрация и другие виды колебательных воздействий, вызванные возвратно-поступательно движущимися ползунами, вращающимися маховиками, шпинделями, особенно при их недостаточной динамической балансировке.
Особую опасность при эксплуатации металлорежущего оборудования представляет электрический ток, передающийся через тело работающего от неисправной проводки или незаземленных частей оборудования, случайно оказавшихся под напряжением.
Менее характерными неблагоприятными факторами механических участков являются электромагнитные излучения силовых энергоустановок, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электриче-ства; вещества и соединения, входящие в состав смазочно-охлаждающих жидкостей, и обладающие токсичным, раздражающим, канцерогенным воз-действием.
Важное место занимают психофизиологические факторы – физические перегрузки и нервно-психические – умственное перенапряжение, пере-напряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.

5.3 Состояние техники безопасности, производственной
санитарии и гигиены

Проектируемый станок для шлифования плиточного стекла будет раз-мещаться на участке абразивной обработки и является объектом повышенной опасности. Рассмотрим конструктивные особенности станка, призванные за-щитить работающего от травм и основные приемы безопасной работы на обо-рудовании.
При проектировании станка требования безопасности учитывались при выборе высоты бортов верхнего стола и места размещения редуктора и элек-тродвигателя; для расточки изношенной планшайбы дополнительно спроек-тировано травмобезопасное приспособление. Электродвигатель привода дол-жен быть заземлен в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 21130-75, электропневматическое оборудование должно иметь степень защиты не ниже IP44 по ГОСТ 14254-80.
Для безопасной и комфортной работы на участке абразивной обра-ботки необходимо также соблюдение норм производственной санитарии и гигиены, регламентируемых санитарно-гигиеническими нормами и прави-лами.
Благоприятные метеорологические условия на производстве являются важным фактором в обеспечении высокой производительности труда и в профилактике заболеваний. На участке, где предполагается разместить про-ектируемый станок средняя температура воздуха в холодное время года 18˚…20˚, в тёплое время года 22˚…24˚; относительная влажность воздуха для всех периодов года находится в пределах 40-60%; скорости движения воздуха 0,2…0,3 м/с.
При работе на абразивном оборудовании в воздух рабочей зоны выде-ляются опасные и вредные вещества, источником которых является смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), содержащая ядовитые химические компонен-ты (ингибиторы коррозии, вещества для обезжиривания). Для предотвращения отравлений парами СОЖ, а также для очистки воздуха от пыли, используется местная приточно-вытяжная вентиляция. Содержание вредных веществ в воздухе, поступающем в производственное помещение, не должно превышать 0,3 ПДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений.
Особое значение имеет организация и оснащение рабочего места шли-фовщика. Чем удобнее рабочее место, лучше оно организовано и обеспечено всем необходимым для бесперебойной и ритмичной работы, тем менее утоми-телен и более производителен труд.
Движения станочника при выполнении технологических операций шлифовки должны быть короткими и неутомительными, по возможности, осуществляемыми обеими руками. Рабочие во время выполнения работ не должны длительно пребывать в неудобном и напряженном положении; нужно до минимума снизить наклоны и повороты корпуса. При проектировании станка был учтен тот факт, что при выполнении работ стоя, наиболее удобным является высота рабочей зоны, равная примерно 60% роста рабочего. Наиболее удобная зона определяется полудугой радиусом примерно 300 мм для каждой руки. Максимальная зона досягаемости – около 430 мм без наклона корпуса и 650 мм с наклоном корпуса не более чем на 30 для рабочего среднего роста. Если органы управления технологического оборудования находятся дальше указанных пределов, появляется необходимость выполнения дополнительных движений.
При размещении на рабочем месте инструмента и приспособлений сле-дует учитывать углы зрения и обзора. Поворот головы расширяет зону обзора на угол, соответствующий ее повороту. Допускаемые углы составляют 45 в горизонтальной плоскости и 30 в вертикальной.

5.4 Определение материального ущерба от нарушения
техники безопасности и экологии

Основными травмирующими факторами на механическом участке яв-ляются: оборудование, падающие предметы, заводской транспорт, нагретые поверхности и электрический ток, прочие.
Из опыта эксплуатации шлифовального станка, аналогичного проекти-руемому, в течение года на участке среднесписочное число работающих в це-хе составило 16 человек. При этом было зафиксировано два несчастных слу-чая. Общее количество нетрудоспособных дней по ним – 8. Оба несчастных случая произошли в результате невыполнения правил безопасности при де-монтаже планшайбы, что привело к перелому пальца в первом случае и поре-зу ладони во втором.
На основании этих данных определяем показатели травматизма.
Показатель частоты

 

где Т = 2 – число несчастных случаев;
Р = 16 человек – среднесписочное число работающих.
Показатель тяжести

 

где Д = 8 – общее количество нетрудоспособных дней.
Показатель потерь

 

Определяем коэффициент трудоспособности коллектива

,

где Фрв – фонд рабочего времени, определяемый по формуле

 

где ДВ = 105 – количество выходных дней;
ДПР = 9 – количество праздничных дней;
ДОТП = 30 – количество отпускных дней.
Коэффициент травматизма определяем по формуле

.

Выпуск валовой продукции с учетом травматизма и заболеваний вы-числяется по формуле

р.

где В1 = 2500 р. – себестоимость одного рабочего дня.
Общий ущерб от травматизма за один год

 

где СБП = 1818 р. – сумма выплаченная по больничным листам (100% от за-работной платы при среднем заработке 5 тысяч).
Анализ производственного травматизма позволяет сделать выводы, что оба несчастных случая произошли в результате не выполнения правил безо-пасности при техническом обслуживании станка (расточка изношенной план-шайбы), что привело к существенным материальным потерям. Таким образом, необходимо разработать ряд мероприятий, направленных на более жесткое выполнение техники безопасности работниками цеха, усовершенствовать конструкцию станка таким образом, чтобы расточку планшайбы можно было производить не снимая ее со станка. Последняя рекомендация учтена при про-ектировании нового станка.
Материальный ущерб от нарушения экологических норм на производ-стве связан с экономическими санкциями, налагаемыми на предприятие орга-нами экологического надзора и природопользования. Основные претензиями со стороны контролирующих органов возникают вследствие превышения вы-бросов в атмосферу и водную среду вредных продуктов, образующихся в про-цессе производства (углекислый газ, сажа, хлороводород, фтороводород, ок-сиды тяжелых металлов, диоксид серы, фенол, силикатная и цементная пыль и другие вредные вещества).

5.5 Защита работающих от чрезвычайных ситуаций

Чрезвычайная ситуация (ЧС) – это совокупность чрезвычайных собы-тий и условий, сло¬жившихся на данной территории. Причины возникновения ЧС могут быть различного ха¬рактера: природного, техногенного, биологиче-ского, эколо¬гического и социального.
Для производственных цехов машиностроительных предприятий наи-более характерна пожарная опасность, а также опасность взрыва – внезапной разгерметизации аппаратов с избыточным внутренним давлением. Это связано со значительным количеством горючих жидкостей, сжиженных газов и твёрдых материалов, большое количество ёмкостей и аппаратов под давлением для хранения пожароопасные продукты, большая оснащённость электроустройствами.
Причины пожаров, возникающих на производственных участках и це-хах, следующие: нарушение технологического режима; неисправность элек-трооборудования; самовозгорание промасленной ветоши; износ и коррозия трубопроводов и сосудов под давлением; искры при электро- и газосварочных работах; конструктивные недостатки оборудования; ремонт оборудования на ходу; реконструкция установок с отклонением от технологических схем.
Причины пожаров, возникающих на механическом участке, следую-щие: нарушение технологического режима; неисправность электрооборудова-ния; самовозгорание промасленной ветоши; износ и коррозия трубопроводов и сосудов под давлением; искры при электро- и газосварочных работах; кон-структивные недостатки оборудования; ремонт оборудования на ходу; рекон-струкция установок с отклонением от технологических схем.
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили способы прекращения горения: изоляция очага горения от воздуха или сниже-ние путём разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения при котором не может происходить горение; охлаждение очага горения ниже определённых температур; интенсивное торможение (ингиби-рование) скорости химической реакции в пламени; механический срыв пламе-ни в результате воздействия на него струи газа или воды; создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при который пламя распространяется через узкие каналы.
К первичным средствам пожаротушения относятся простейшие прибо-ры, используемые рабочими и членами добровольной пожарной дружины при возникновении пожара (внутренние водопроводные пожарные краны, ручные огнетушители, гидропульт, ведро, инструмент для растаскивания горящего материала и друге средства). На механическом участке, оборудованном мно-гоцелевыми станками, организован пункт, оснащенный пожарным оборудова-нием. Подступы к этому пункту оставляют всегда свободными.
На участке размещаем два огнетушителя ОУ-2 на расстоянии 50…60 м друг от друга.
Для отбора воды на пожарные нужды на водопроводных линиях уста-навливают пожарные гидранты надземного исполнения. Пожарные гидранты размещают на расстоянии не более 50 м друг от друга, не далее 2,5 м от края дороги и не менее 5 м от стен зданий.
При возникновении пожара должен решаться вопрос о путях эвакуации и эвакуационных выходах, люди должны покинуть здание в течение мини-мального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу. Расстояние от любого рабочего места до выхода должно быть не менее 60 м. В данном случае здание одноэтажное. Ис-ходя из этого, при проектировании здания следует спроектировать два эвакуа-ционных выхода. Это будут ворота с двух сторон здания.

5.6 Источники загрязнений окружающей среды и основные
мероприятия по ее защите

Окружающий человека атмосферный воздух непрерывно подвергается загрязнению. Воздух производственных помещений загрязняется выбросами технологического оборудования или при проведении технологических про-цессов без локализации отходящих веществ. Удаляемый из помещения вен-тиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воз-духа промышленных площадок и населённых мест. Кроме того, воздух про-мышленных площадок и населённых мест загрязняется технологическими выбросами цехов, транспортных средств и других источников. Современное машиностроение развивается на базе крупных производственных объедине-ний, включающих заготовительные и механические цехи, цехи абразивной обработки материалов, цехи покрытий и крупное литейное производство.
Абразивная обработка на станках сопровождается выделением пыли, туманов, масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбра-сываются из помещений.
Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне ПДК. Соблюдение требований достигается локализацией вредных веществ в месте их образова-ния, отводом из помещения или от оборудования или рассеиванием в атмо-сфере. В цехе реализуются следующие варианты защиты атмосферного воз-духа: вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией, локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязнённого воздуха специальными аппаратами и его возврат в производственное помещение, если воздух после очистки в аппарате соот-ветствует нормативным требованиям к приточному воздуху; очистка техно-логических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеива-ние в атмосфере.
В последнее время вопросы рационального использования природных ресурсов приобрели исключительно острое значение. Заводы «РузХиммаш» имеет следующие технические средства очистки выбросов в атмосферу: пы-леулавливающая установка для улавливания пыли от обдирочно-шлифовального станка, вытяжная установка для заточных станков, газоулав-ливающая установка для улавливания паров кислот, щелочей. Таким образом, для каждого вида загрязнения существует свой метод, специальный аппарат, который позволяет с минимальными затратами энергии получать высокую степень очистки.
В настоящее время основным источником загрязнения гидросферы явля-ются промышленные предприятия. Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных ве-ществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных во-доемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоро-вью и безопасности населения.
Механический участок, оснащенный гидроабразивными станками, ис-пользует большое количество воды в качестве смазочно-охлаждающей жидкости. Отработанная вода представляет собой взвесь мельчайших частиц стекла, образующихся в результате резания стекла, а также частицами абразива. Кроме этого, при влажной оборке помещения участка в канализацию сливается вода, за-грязненная силикатной пылью, частицами бытового мусора, нефтепродуктами, а также биологическими загрязнителями. В связи со значительным объемом сточ-ных вод возникает необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и ути-лизировать их.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химиче-ские, физико-химические и биологические.
Цеховая канализация оснащена приборами, использующие механические методы: из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механиче-ские примеси.
Стоки из цехового отстойника поступают в общезаводскую канализацию, а затем на очистную станцию. На станции сточные воды проходят физико-химическую обработку: из сточных вод удаляются тонкодисперсные и раство-ренные неорганические примеси путем коагуляции. С этой целью станция обо-рудована установкой «Флокил», предназначена для приготовления раствора коагулянта, который затем дозируется в электрореакторе «Эли-он».
Основным направлением работы по охране и рациональному исполь-зованию водных ресурсов заводом «РузХиммаш» является строительство и реконструкция локальных и узловых очистных сооружений, внедрение сис-темы оборотного водоснабжения, улучшение эксплуатации и повышение эффективности работы имеющихся сооружений для очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, сокращение сброса загрязнённых сточных вод, утечек и потерь воды.

Заключение

При выполнении дипломного проекта я изучил существующее оборудо-вание для гидроабразивного шлифования, ознакомился с перспективными мето-дами абразивной обработки, проанализировал рационализаторские предложения и основные тенденции развития шлифовального оборудования.
В процессе проектирования и научилась: производить кинематический расчёт привода (определять передаточные отношения механических передач, оп-ределять числа зубьев зубчатых колёс, разрабатывать кинематические схемы); производить расчёт основных силовых характеристик привода (определять кру-тящие моменты на валах и передаваемые мощности), выполнять прочностной расчёт геометрических размеров элементов механических передач (зубчатых ко-лёс), производить предварительный (без учёта изгиба) и уточнённый (на устало-стную прочность) расчёты валов, выполнять подбор и проверочный расчёт опор-ных подшипников, а также рассчитывать на прочность по допускаемым напря-жениям смятия шпоночные соединения.
Кроме этого были выполнены сборочные чертежи узлов станка и рабочие чертежи основных деталей.

В результате работы над проектом были спроектирован станок для гидро-абразивной обработки стекла со следующими характеристиками:

Количество рабочих позиций, шт 4
Окружная скорость шлифования, м/с 10…15
Максимальное удельное давление на шлифуемое стекло, кПа 30
Габариты станка, мм 1677×1630×1230
Масса станка, кг 1340
Потребляемая мощность, кВт 9

Список использованных источников

1 Перерозин, М. А. Справочник по алмазной обработке стекла. М.: Машиностроение, 1987. – 224 с.
2 Чернавский, С. А. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1988 – 416 с.
3 Анурьев, В. И. Справочник конструктора – машиностроителя в 3-х томах: Т.1. М.: Машиностроение, 1978 – 727 с.
4 Анурьев, В. И. Справочник конструктора – машиностроителя в 3-х томах:, Т.2. М.: Машиностроение, 1978 – 784 с.
5 Анурьев, В. И. Справочник конструктора – машиностроителя в 3-х томах:, Т.3. М.: Машиностроение, 1978 – 728 с.
6 СТП Морд. Гу 006-2003. Общие требования и правила оформления курсовых и дипломных работ и пояснительных записок к курсовым и дипломным проектам.
7 Гамрат–Курек, Л. И. Экономическое обоснование дипломных проек-тов. М.: Высшая школа, 1985 – 158 с.
8 Белов, С. В. Безопасность жизнедеятельности. М.: Высшая школа, 1999 – 448с.
9 Методические рекомендации по выполнению раздела «Безопасность Жизнедеятельности Человека» в дипломных проектах / Полуешина Н. И. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1996. – 20 с.
10 Юдин, Е. Я. Охрана труда в машиностроение. М.: Машиностроение, 1976 – 335 с.




Комментарий:

Дипломная работа полная, Все есть!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы