Характеристика электрических реверсивных однобарабанных лебедок 4 страница

Т - число часов работы передачи, ч;

F - полная рабочая поверхность всех зубьев одного колеса, мм²;

С - коэффициент износа зубьев, зависящий от материала зубьев и состояния поверхности трения, мм² / кВт·ч.

Мощность, затрачиваемая на трение зубьев колес, определяется по формуле:

где f- коэффициент трения, зависящий от материала зубьев, качества их обработки и смазки;

N - средняя мощность, передаваемая зубчатым колесом, кВт;

α - угол зацепления, град;

z₁, z₂ - число зубьев колес, входящих в зацепление:

знак "+" берется при внешнем, а

знак " - " - при внутреннем зацеплении,

h₁ - высота головки зуба, мм.

Полную рабочую поверхность всех зубьев одного цилиндрического колеса можно выразить приближенной формулой:

где b – ширина зубами, мм.

Подставляя в первое уравнение значение N_тр и, вводя D= m z, получим:

где D- диаметр начальной окружности исследуемого колеса, мм; значения f можно принимать следующие:

чугун по чугуну без смазки - 0,18

тоже со смазкой – 0,10 ¸ 0,13;

Для стальных шлифованных зубьев со смазкой — 0,05 – 0,008.

Значения коэффициента износа С можно принимать в зависимости от материала колес:

• хромоникелевая цементированная и закаленная сталь 8/11;

• никелевая улучшенная сталь - 10/14;

• углеродистая цементированная сталь- 13/18;

• углеродистая сталь - 20 / 27;

• фосфористая бронза по чугуну - 35 / 48;

• высокопрочный чугун термически обработанный - 30 / 20.

При тяжелых условиях работы эти значения надо увеличить на 25% (мельницы, дробилки и т.д.).

Срок службы зубчатого колеса можно определить, если задана допустимая величина глубины износа профиля зубьев:

Для зубчатых колес А = (0, 1 - 0,24) m или 8 — 15 % от толщины зуба S

S=0,5 π·т; h₁ = m; D=m·Z.

Цилиндры, поршни и поршневые кольца.

Допустимый износ цилиндра на практике обычно устанавливают в зависимости от диаметра, пользуясь соотношением:

U=C×D;

где С - коэффициент износа, его можно принимать:

С=^:0,002 - для допустимого износа по диаметру;

С=0,001 -0,002 — для предельной овальности цилиндра;

С= 0,001 — для предельной конусности цилиндра.

Нормальный зазор D в стыке колец принимают в зависимости от диаметра цилиндра и температуры t

При t = 100 – 120°С — D=(0,003 - 0,004) D_цил, мм.

Об износе кольца судят по увеличивающемуся зазору между поверхностью кольца и стенкой поршневой канавки. Нормально этот зазор составляет примерно 0,03 – 0,1 мм, а увеличение его от износа допускают до 0,2 ¸ 0,3 мм.

Задание

1. Произвести расчет срока службы зубчатых колес;

2. Определить допустимый износ цилиндра;

3. Определить нормальный зазор в стыке колец.

Исходные данные:

m - модуль зацепления;

α - угол зацепления, град;

N - мощность, передаваемая зубчатым колесам, кВт;

Z₁, Z₂ - число зубьев входящих в зацепление;

b - ширина зубьев, мм;

D_цил – внутренний диаметр цилиндра, мм.

Варианты выполнения работы

 

 

№ вари -анта	m	α	N	Z1	Z2	b	Dцил
	2,5						32,4
							58,6
							34,4
							52,6
							80,1
							74,5
							67,5
							45,4
							71,2
							84,3
	2,5						75,4
	1,5						42,4
	2,5						31,8

Выполнение.

Содержание отчета излагается в порядке, указанном в задании(пп.1- 4)

Практическое занятие №11

Определение ремонтных размеров валов

Общие положения

При ремонте механической обработкой снимается изношенный поверхностный слой одной из сопряженных деталей. Такая деталь после ремонта имеет новый ремонтный размер, больший или меньший номинального. Другая деталь заменяется или же восстанавливается наращиванием под размер первой обработанной детали. Так как механической обработкой номинальные размеры изменяются, при таком способе ремонта новые детали с номинальными размерами в качестве сопряженных использовать нельзя.

Размеры, изменяемые при ремонте деталей, по сравнению с номинальными, называются ремонтными. В практике применяются два вида ремонтных размеров: стандартные, заранее установленные (категорийные), и не регламентированные (пригоночные).

Применение категорийных ремонтных размеров предполагает наличие готовых деталей с такими размерами, что позволяет осуществлять ремонт методом взаимозаменяемости, при котором значительно меньше

продолжительность ремонта. При использовании пригоночных размеров заранее изготовить детали окончательного размера нельзя. Детали можно изготовить в полуобработанном виде, как полуфабрикат, с оставлением припуска на окончательную подгонку по месту.

Вопрос о том, какую из сопряженных деталей необходимо заменить и какую восстановить, следует решать в каждом конкретном случае особо. Но обычно более дорогую деталь целесообразно восстанавливать, а более дешевую — заменять. Ремонт оставленной детали заключается в снятии части металла, чтобы после механической обработки получить правильную геометрическую форму без следов износа на рабочей поверхности. Следует учитывать, что неудаленные с поверхности детали риски, царапины и микроскопические трещины могут явиться очагами усталостного разрушения детали.

Рассмотрим вал, который после установленного межремонтного срока имеет односторонний износ.

Рис 11.1

Чтобы изношенный вал был правильной геометрической формы, его необходимо обработать с припуском Х_В. При сохранении первоначального положения центра вала наибольший ремонтный диаметр

где S_В - величина износа; Х_В— величина припуска.

Если же центр вала смещается на величину l, причем X₁< Х_В, то ремонтный диаметр

Рассматривая эти выражения, можно видеть, что первый случай обработки менее желателен, т.к. при нем снимаемый слой металла больше. Однако в ряде случаев центр вала необходимо сохранить без смещения и ремонтный размер приходится определять по первой формуле.

При двустороннем износе вала центр также приходится сохранять. Для одной и той же сопряженной пары восстановление изношенных деталей механической обработкой можно производить неоднократно. Чтобы определить число ремонтов n, необходимо знать наименьший допустимый диаметр детали d_m, который определяют, учитывая ее прочность, глубину цементированного или закаленного поверхностного слоя, размеры сопряженной детали и другие факторы. Из следующей зависимости можно определить число ремонтов вала:без смещения центра вала

(11.1)

При смещении центра вала

(11.2)

Величины 2(S_B+X_B) и (S_B+X_B+X₁) принято называть ремонтными интервалами и обозначать соответственно для вала Z_B и отверстие Z_O.

Зная ремонтный интервал, можно разработать систему категорийных ремонтных размеров для каждой конкретно заданной машины.

Практика показывает, что после каждого межремонтного срока износ деталей получается примерно одинаковым, т.е.

S₁ = S₂ = S_i (11.3)

Приняв эту зависимость, можно получить для вала без смещения центра следующий ряд ремонтных размеров:

(11.4)

Для вала при смещении центра

(11.5)

По аналогии для отверстий получается следующий ряд ремонтных размеров:

Для втулки без смещения центра

(11.6)

Для втулки при смещении центра

(11.7)

Имея систему стандартных ремонтных размеров, можно изготовить сменные или восстановленные детали не по месту (пригонкой), а по заранее разработанным чертежам.

Задание

1. Определить наименьший ремонтный размер (диаметр) вала;

2. Определить число ремонтов вала и получить ряд ремонтных размеров без смещения и при смещении центра;

3. Определить наибольший ремонтный размер (диаметр) отверстия втулки;

4. Определить число ремонтов втулки и получить ряд ремонтных размеров без смещения и со смещением центра отверстия.

Исходные данные:

d – диаметр вала, мм;

D₀ – диаметр отверстия втулки, мм.

Величина износа:

для вала S_B = 0,0015 d, мм;

для втулки S₀ =0,001 D₀, мм

Величина припуска:

Х_В=Х₀=0,5÷1,0 мм

X₁<(X_B=X₀), мм

Минимальный диаметр:

для вала d_m = d – 0,07 d, мм

для втулки D_m =D + 0,06D, мм.

Варианты выполнения работы

 

№ варианта	d	D0	№ варианта	d	D0
	62,5	10,15
	12,4
					80,4
	43,2				120,6
	76,5
		122,5
	45,5

 

Выполнение

Содержание отчета излагается в порядке, указанном в задании (пп.1-4).

Практическое занятие № 12

Ремонт основных видов технологического оборудования

и трубопроводов

Машина находится в работоспособном состоянии, если ее можно использовать по назначению с эффективностью не ниже минимально допустимой. При этом все рабочие параметры машины должны находиться в пределах своих эксплуатационных допусков. Нарушение работоспособности, т. е. переход машины из работоспособного состояния в неработоспособное, в подавляющем большинстве случаев обусловлено возникновением одной или нескольких существенных неисправностей.

При эксплуатации машин наблюдается две схемы отказов: схема мгновенных повреждений и схема накапливающихся повреждений. При схеме мгновенных повреждений однократное воздействие внешней среды и случайное воздействие частей машины приводит к отказу независимо от предыдущего состояния машины и всей истории ее эксплуатации.

Схема накапливающихся повреждений отвечает постепенному износу частей машины. Износы накапливаются и, достигнув некоторого уровня, вызывают отказы.

Ликвидировать возникающие отказы можно только путем ремонта машины.

К ремонту относится не только восстановление работоспособности, но и предупреждение возможности перехода машины в неисправное или неработоспособное состояние. В связи с этим можно рассматривать два основных вида ремонта: восстановительный и предупредительный.

Мгновенные повреждения, возникающие в рабочем режиме, обычно требуют немедленного проведения восстановительного ремонта, так как дальнейшая эксплуатация машины невозможна, неэффективна или опасна. Потребность в таком ремонте возникает внезапно, его конкретные моменты заранее указать невозможно, поэтому он является внеплановым (внезапным).

За время эксплуатации в машинах накапливается значительное количество несущественных неисправностей. Многие из них не устраняются, так как для их обнаружения недостаточна «глубина» разборки, проверок, измерений, выполняемых при неплановых ремонтах, т. е. эти неисправности длительное время остаются скрытыми от ремонтного персонала, обслуживающего машины.

Развитие несущественных неисправностей со временем приводит к отказам машин, затрудняет их эксплуатацию. Поэтому периодически возникает необходимость в более подробной, чем при неплановых ремонтах, проверке частей и сборочных единиц машины и устранении обнаруживаемых неисправностей.

Эта задача должна решаться проведением плановых ремонтов.

Текущий ремонт должен начинаться и оканчиваться проверкой работоспособности машины. Основой текущего ремонта должна явиться, таким образом, общая дефектация машины. Только на пути поиска неисправного (отказавшего) элемента машины могут проводиться более подробные проверки некоторых сборочных единиц и деталей. Соответственно и разборка машины при текущем ремонте должна проводиться только в той степени, в какой это необходимо для отыскания неисправного элемента, его замены или восстановления работоспособности на месте.

При средних ремонтах проверка технического состояния машины должна проводиться более подробно на уровне сборочных единиц, а при капитальном - на уровне деталей.

Простейшей операцией восстановления работоспособности машин является техническое обслуживание. Его цель - предупреждение возникновения отказов и неисправностей, поэтому оно включает в себя определенный объем проверочных и профилактических работ, выполняемых независимо от физического состояния машины. Кроме них, при техническом обслуживании выполняется ряд восстановительных работ, вызванных отказами и неисправностями, выявленными в результате проверки. Следовательно, обслуживание состоит из профилактических работ и текущего ремонта, выполняемого в случае необходимости.

Восстановительный ремонт, являющийся составной частью технического обслуживания, обладает почти всеми рассматриваемыми выше признаками текущего ремонта, отличаясь от него лишь сроками, совмещенными со сроками проведения технического обслуживания. Если при техническом обслуживании неисправности или отказы не обнаруживаются, то вместо смешанного ремонта фактически выполняют предупредительный ремонт.

Техническое обслуживание представляет собой предупредительный (профилактический) ремонт, который при необходимости (обнаружение неисправностей) сочетается с восстановительным, аналогичным текущему ремонту.

Техническое обслуживание - это комплекс работ для поддержания оборудования в исправном работоспособном состоянии при его эксплуатации, хранении, транспортировании. Таким образом, различают три вида технического обслуживания - при эксплуатации, хранении и транспортировании оборудования.

В комплекс технического обслуживания оборудования в процессе его эксплуатации входят контроль технического состояния, чистка, смазывание, замена отдельных составляющих частей оборудования и их регулирование с целью предупреждения повреждения, а также часть работ по устранению повреждений и их последствий и т. д.

Задание

1. Составить описание основных видов ремонта;

2. Описать ремонт основных видов оборудования.

Варианты выполнения работы

 

№	Оборудование	№	Оборудование
1.	Костедробилки КДМ-2М, ДК-05	14.	Хлебопекарные печи
2.	Пневматический пресс	15.	Цепные конвейеры
3.	Намывной диатомитовый фильтр	16.	Насосы
4.	Пластинчатые теплооб. аппараты	17.	Трубопроводная арматура
5.	Хлебопекарные печи	18.	Сепараторы
6.	Автоматы для фасовки, розлива	19.	Компрессоры
7.	Цепные конвейеры	20.	Ленточные конвейеры
8.	Насосы	21.	Нории, элеваторы, подъемники
9.	Винтовые конвейеры	22.	Распылительные сушилки
10.	Трубопроводы	23.	Трубчатые теплообм. аппараты
11.	Ленточные конвейеры	24.	Фаршемешалка Л5-ФМ2-М-150
12.	Распылительные сушилки	25.	Сепараторы
13.	Трубопроводная арматура	26.	Просеиватель муки А2-ХПВ

Выполнение

Содержание отчета излагается в порядке, указанном в задании (пп.1-2).

 

Практическое занятие № 13

Расчеты ремонтных мастерских

 

Общие положения

Организация ремонтной службы имеет важное значение для предприятия, так как от качества и своевременности ремонта оборудования зависит оперативность работы предприятия.

Объектом ремонта является оборудование, которым располагает предприятие, как основное производственное, так и вспомогательное. На наибольших предприятиях ремонт всего оборудования выполняется одной ремонтной мастерской и вся ремонтная служба сосредоточена в отделе главного механика.

Если в составе завода не предусмотрена отдельная электроремонтная мастерская, то в ремонтной мастерской предусматривается электротехническое ремонтное отделение. Ремонтная мастерская выполняет работы по ремонту трубопроводов (вентиляционных, водопроводных, газовых и т.д.) и приборов к ним, а также механические и слесарные работы по ремонту производственных печей. Помимо ремонта механического оборудования, ремонтная мастерская выполняет работы по ремонту слесарно-технических устройств, а ремонт зданий выполняется хозяйственной и строительной частью, однако нередко подчиненной службе главного механика.

Ремонт оборудования производится по системе планово-предупредительного ремонта. Эта система ППР заключается в том. что ремонт производится в заранее установленные сроки после определенного количества часов работы каждой единицы оборудования. При такой системе ремонта оборудование не изнашивается до такой степени, что не может выполнять работы. Своевременное устранение дефектов уменьшает износ частей оборудования, ускоряет выполнение ремонта, удешевляет его стоимость и удлиняет общий срок службы оборудования. При планировании работы производственных цехов необходимо учитывать время нахождения того ил иного оборудования в ремонте.

Система ППР включает следующие виды работ по техническому уходу и ремонту оборудования: межремонтное обслуживание, профилактические осмотры (О), текущий малый ремонт (Т), средний ремонт (С), капитальный ремонт (К). Внеплановые работы, вызванные аварией или неудовлетворительной эксплуатацией оборудования, системой не предусматривается.

13.1 Метод расчета по ремонтной сложности

Исходным параметром для проектирования ремонтной мастерской является ведомость оборудования, обслуживаемого ремонтом с указанием его технической характеристики (тип, основные размеры, мощность, ремонтная стоимость и т.д.). На основании этих данных составляется программа работ мастерской, выраженная трудоемкостью ремонтных работ.

Трудоемкость ремонтных работ, т.е. количество часов станочной, слесарной и прочих работ, необходимое для производства ремонта, зависит от вида и характера ремонтных работ, вида ремонтируемого оборудования, его размера и сложности конструкций. Трудоемкость того или иного вида ремонта устанавливается по каждому объекту при проектировании ремонтных мастерских на основании практических данных. Она может быть выражена:

· непосредственно в часах, определяющих затрату времени на станочные и слесарные работы при выполнении какого-либо ремонта по каждому объекту; применяется при точном проектировании;

· числом условных единиц, принятым в зависимости от ремонтной сложности объекта, при этом за условную единицу принимается установленная трудоемкость в часах для каждого вида ремонтной работы какого-либо механизма принятого за эталон. Эта условная единица называется единицей ремонтной сложности или ремонтной единицей.

Сопоставляя сложность ремонта того или иного оборудования со сложностью ремонта механизма, принятого за эталон, устанавливается для каждого объекта число единиц ремонтной сложности, которое обозначает соответствующий номер категории ремонтной сложности данного объекта.

Зная трудоемкость единицы ремонтной сложности для данного вида ремонта и номер категории ремонтной сложности какого-либо наименования оборудования, можно определить общую затрату времени (общую трудоемкость) на выполнение данного вида ремонта оборудования этого типа за весь ремонтный цикл по следующей формуле:

T = h·E_p, (13.1)

где h - трудоемкость единицы ремонтной сложности, ч

капитальный ремонт (к) - 35 чел ч;

средний ремонт (с)- 21 чел ч;

текущий ремонт (т) - 7 чел ч;

осмотр (о) - 1 чел- ч;

E_p - число единиц ремонтной сложности (категория ремонтной сложности) для данного типа ремонтируемого оборудования (табл.13.2). Полученное таким образом время на выполнение данного вида ремонта одной единицы оборудования определенного типа будет затрачиваться в продолжении всего ремонтного цикла, длительность которого исчисляется в несколько лет. Чтобы установить какая часть из этого общего времени будет затрачиваться ежегодно нужно:

Т_г= Т / Q (13.2)

где Q - время ремонтного цикла.

Чтобы получить общую трудоемкость осмотров и ремонтов за год Т_г.общ. необходимо сложить ежегодные затраты времени для каждого вида ремонта.

13.2 Расчет станочного парка и численности рабочих ремонтных цехов

Примерное количество станков в цехе при ремонте определяется по формуле:

(13.3)

где - сумма единиц ремонтной сложности оборудования, установленного на предприятии (табл. 13.3);

С - коэффициент станочных работ от общей суммы единиц сложности ремонта (С - 0,2);

r- трудоемкость единицы сложности ремонта (r = 35 чел.-ч);

к- коэффициент, учитывающий модернизацию (к =1,2);

D - годовой фонд рабочего времени станка;

m - число смен;

D·m=2030 ч — односменная работа;

D·m=4015 ч — двухсменная работа.

Полученное общее количество станков распределяется по типам. Среднее процентное соотношение станков в ремонтных мастерских:

токарные - 40 ÷ 45 %

фрезерные – 7 ÷10%

сверлильные – 10 ÷ 12%

шлифовальные - 5 ÷ 10%

строгальные - 5 ÷ 10%

Прочие- 10 ÷ 15%.

Количество станочников

(13.4)

Количество слесарей

(13.5)

где η_з - коэффициент загрузки станков;

F_др - действительный годовой фонд рабочего времени (F_др, = 1860 ч при односменной работе, F_др = 3720 ч при двухсменной работе);

S_p- коэффициент многостаночного обслуживания (S_p= 1,05 ÷ 1,1).

Площадь отделений, входящих в состав ремонтной мастерской, можно определить по удельной площади, т.е. площади, приходящейся на один станок (для станочного отделения), или площади, приходящейся на одного станочного рабочего (для слесарно-сборочного отделения), а также процентным соотношениям площадей отделения цеха. Площадь цеха, приходящаяся на один станок и на одного производственного рабочего, в среднем составляет 25 - 30 м².

Примерное процентное соотношение размеров площадей ремонтной мастерской К площади, занятой станками приведено в табл. 13.1.

Таблица 13.1

Название отделений и помещений ремонтной мастерской	% к площади, занятой станками
слесарное	65 - 70
кузнечно-котельное	2-5
электромонтажное	10- 12
сварочное	5-7
столярное	5-7
инструментальное	5-6
склады	6-7
места мастеров	1 -2

При разработке общей компоновки ремонтной мастерской желательно располагать ее отделения в соответствии с последовательностью ремонтных операций.