Определение типа производства

Технологическая часть

4.1 Назначение детали и анализ её эксплуатации

Рабочее колесо – основная деталь насоса. Рабочее колесо является элементом, преобразующим вращательную энергию вала в давление внутри корпуса с перекачиваемой жидкостью. На рабочем колесе имеются лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму. Жидкость подходит к рабочему колесу вдоль оси его вращения, затем направляется в межлопаточный канал и попадает в отвод.

Материалом рабочего колеса служит сталь 40Х ГОСТ8479-70. Основными рабочими поверхностями являются: лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму, шпоночный паз.

Рабочие колеса выходят из строя вследствие коррозионного, эрозионного износа и кавитационного, сильного осевого сдвига ротора в результате неправильной сборки насоса или разрушения радиально-упорных подшипников, попадания в насос посторонних предметов, разработка шпоночных пазов; ослабление посадки рабочих колес на валах.

Характер износа поверхностей данной детали следующий. Шпоночные пазы могут иметь износ, смятие рабочих поверхностей. Шпоночные пазы изнашиваются по ширине. Износ лопаток по толщине и износ внутренне поверхности отверстия.

Технологической базой при восстановлении данной детали не зависимо от сочетания дефектов и маршрута восстановления является внутренняя поверхность отверстия.

Уровень браковочного износа: при наличии дефектов в виде трещин, отколов, выкрашиваний, больших задиров на поверхности соприкосновения с валом колесо выбраковывают.

Наибольший диаметр колеса составляет 258 мм, а его длина составляет
94 мм.

 

Анализ свойств материала рабочее колесо

Восстанавливаемая деталь изготовлена из стали марки сталь 40Х ГОСТ 8479-70, химический состав и механические свойства

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГОУ ОГУ 150205.65.2310.02 ПЗ

которой представлены в таблицах 4.1 и 4.2

 

Таблица 4.1 - Химический состав стали марки сталь 40Х

С%	Si%	Mn%	S%	P%	Cr%	Ni%	Cu%
0,36-0,44	0,17-0,37	0,50-0,80	До 0,035	До 0,035	0,8-1,1	До 0,3	До 0,3

 

 

Таблица 4.2 - Механические свойства стали марки сталь 40Х

Режим термообработки	Ϭ0,2, МПа	ϬВ, МПа	δ, %	ψ, %	KCU, Дж/см2	HB
Операция	t, oC	Время выдержки, t, мин	Охлаждающая среда	не менее
Закалка   Отпуск			Масло   Вода или масло

 

Свариваемость стали 40Х, определяется содержанием углерода и других элементов С_э, %, которая определяется по формуле

 

С_э=С+Mn/6+Cr/5+Ni/15+Cu/13+P/2, (4.1)

 

С_э=0,4+0,60/6+0,9/5+0,030/15+0,30/13+0,035/2=0,71.

 

Содержание углерода 0,71%.

Так как С_э=0,71 %, при наплавке требуются дополнительные технологические операции.

Рабочее колесо из стали 40Х обладает достаточной прочностью, хорошей обрабатываемостью резанием, малой чувствительностью к концентрации напряжения.

 

Анализ детали на технологичность

В качестве ремонтной заготовки используют изношенную деталь, изготовленную из стали 40Х ГОСТ 8479-70.

Конфигурация детали может вызвать трудности при получении заготовки.

Обработку данной детали можно вести на токарно-винторезном станке 16К20. Поверхность 1 (Рисунок 3.3) с шероховатостью 2.5 можно получить путем обработки на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ DMC DM 42V.

Требуемую точность и шероховатость можно получить путём обработки на станках нормальной точности и в универсальных приспособлениях нормальной точности. Контроль размеров и шероховатости можно вести универсальными средствами измерения.

На чертеже все размеры указаны согласно ряду предпочтительных чисел.

Определение типа производства

В машиностроении различают три основных типа производства: массовое, серийное, единичное. Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой выпускаемых изделий при большом объеме выпуска. Серийное производство характеризуется более широкой номенклатурой выпускаемых изделий и меньшим объемом выпуска. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой и мальм объемом выпуска изделий.

Тип производства ориентировочно может быть определен по объему выпуска (шт.) и массе деталей.

 

Таблица 4.3 – Ориентировочное определение типа производства

Масса детали, кг	Годовой объем выпуска, шт., при типе производства
единичное	мелкосерийное	среднесерийное
до 1,0	не более 10	Св.10 до 2 000	Св. 2 000 до 100 000
Св. 1,0 до 2,5	" 10 " 1 000	" 1 000 " 50 000
" 2,5 " 5,0	" 10 " 500	" 500 " 35 000
" 5,0 " 10,0	" 10 " 300	" 300 " 25 000
свыше 10	" 10 " 200	" 200 " 10 000

 

При массе детали 16,6 кг и количестве деталей 200 шт. в год по таблице 4.3 принимаем тип производства – мелкосерийный.