Дипломный проект




Скачать 106.22 Kb.
НазваниеДипломный проект
Дата публикации31.07.2013
Размер106.22 Kb.
ТипДиплом
shkolnie.ru > Экономика > Диплом

Дипломный проект

Ч.3.Технологическая часть.

Стр.___.





Проектирование технологического процесса сборки коленчатого вала поршневого детандера.
1.Введение.

В технологическую часть данного дипломного проекта входит проектирование технологического процесса сборки коленчатого вала поршневого детандера низкого давления. В качестве базового варианта брался коленчатый вал поршневого детандера ПДГ4. Вместе с тем в конструкцию базового варианта вносились изменения с целью повышения технологичности и снижения себестоимости, при этом изменения вносились как в процесс сборки, так и конструкцию деталей. Коленчатый вал не сложен в изготовлении и ремонте, но его модификация позволила понизить себестоимость детандера и упростить техобслуживание и ремонт. Внесенные технологические изменения не влияют на рабочие характеристики детандера.

Исходными данными для проектирования технологических процессов сборки являются: сборочный чертеж, определяющий конструкцию изделия, объем выпуска изделия.
^ 2. Определение типа производства

Установление типа производства необходимо при разработке техпроцесса для новых производств. Тип производства изделий и их деталей может быть различным, и зависит от предполагаемой программы выпуска. Тип производства принимается по рекомендациям [1].

Предполагаемый объем выпуска детандеров до 6 штуки в год. Такой объем выпуска связан с тем, что ожижитель гелия является уникальным изделием.

6 шт. детандеров, изделия средних размеров – тип производства единичный;
^ 3. Назначение и краткое описание узла.

Поршневые детандеры являются неотъемлемой частью гелиевых ожижителей малой и средней производительности. Они позволяют наиболее в широком диапазоне регулировать параметры установки и имеют возможность размещать теплую часть вне низкотемпературного корпуса, а холодную внутри корпуса на тепловом мосте.

В объемных машинах энергия газа преобразуется в работу непосредственно за счет сил давления газа. Силы давления газа действуют на поршень, и энергия через механизм движения передается на тормозное устройство. Силы давления с точностью до бесконечно малой величины уравновешены силами сопротивления тормоза, и теоретически процесс расширения является равновесным. Работа детандера носит циклический характер.
^ 4. Анализ технических требований поршневого детандера.

При сборке коленчатого вала детандера необходимо выполнить следующие технические требования :

  1. обеспечить легкость и плавность вращения вала, отсутствие заеданий. Выполнение этого требования особенно важно, т.к. гарантирует отсутствие нарушений цикличности рабочих процессов машины. Технологически требование обеспечивается высокой точностью посадочных поверхностей (коренных шеек) вала, на которых устанавливаются шариковые подшипники качения – для установки подшипников используются поля допусков k6, m6 (ГОСТ 25347-82);

  2. биение конца коленчатого вала после сборки не должно превышать 0,05 мм. Не выполнение данного требования ухудшает условия работы подшипников, уменьшает их долговечность;

  3. основное требование – требование статической или динамической сбалансированности вала. Требование сбалансированности обусловлено стремлением ликвидировать динамические нагрузки на опоры и вибрации в процессе работы детандера.

Выполнение перечисленных технических требований необходимо для обеспечения надежности и работоспособности коленчатого вала.
^ 5. Анализ технологичности конструкции детандера.

Качественный анализ



Детандер является одной из основных частей традиционной ожижительной установки, поэтому к нему предъявляются повышенные требования по надежности и ресурсу работы. Конструкция изделия позволяет организовать технологический процесс сборки уже готовых сборочных единиц, что упрощает сборку и разборку изделия.

Базовый вариант – одноцилиндровая крейцкопфная обращенная машина. Механизм движения – кривошипно-шатунный на шариковых подшипниках качения поз. 18, 19. Между опор вала расположены кулачки, установленные на кулачковом валике поз. 1. Торможение осуществляется трехфазным электродвигателем через клиноременную передачу. Поршневая пара – щелевая, с текстолитовым наборным поршнем. Картер детандера газонаполненный. Уплотнение внутренней полости корпуса в местах соединения узлов и деталей – резиновые прокладки поз. 10, 11, 12. Уплотнение по валу осуществляется с помощью гидрозатвора, представляющего собой масляную кольцевую камеру, размещенную в корпусе поз. 2.

Последовательность сборки представляется в виде технологической схемы сборки рис. 2.



Все детали, поступающие на сборку, должны быть изготовлены соответствии с рабочим чертежом, зачищены, промыты и приняты контролем ОТК. Процесс сборки коленчатого вала начинается запрессовки шарикового подшипника поз. 19 в корпус подшипника поз. 9. Далее в этот же корпус устанавливается стопорная шайба поз. 13 и уплотнительная прокладка поз. 10. Причем установка прокладки в базовом варианте требует дополнительной механической обработки поверхности корпуса подшипника, иначе во время установки коленчатого вала в сборе в корпус детандера может произойти срез прокладки. Далее в собранный узел запрессовывают вал поз. 5. Во втулку поз. 6 устанавливается уплотнение поз. 12. Втулка в сборе свободно устанавливается на вал поз. 5, затем на нее устанавливается гидрозатвор поз. 2, который фиксируется четырьмя винтами в корпус подшипника поз. 9. Две шпонки поз. 21, 22 запрессовываются в шпоночные пазы на валу поз. 5. Кулачок в сборе поз. 1 напрессовывается на вал поз. 5 до упора во втулку поз. 6, после чего устанавливается упорная втулка поз.7. Второй подшипник поз. 18 напрессовывается на вал поз. 5. Окончательным этапом сборки коленчатого вала является установка стопорной гайки поз. 8.

Базовый вариант отличается неудобством сборки, наличием сложных фасонных деталей, присутствием сложных технологических операций.

В предлагаемом варианте картер не является газонаполненным, т.к. практический опыт использования гелиевых поршневых детандеров показал, что нет необходимости делать внутреннюю полость корпуса газонаполненной, достаточно поставить дополнительное манжетное уплотнение на крейцкопфе, что бы избежать утечек гелия. В связи с этим уменьшается количество деталей, длина вала, т.е. материалоемкость и себестоимость. Упрощается процесс сборки и трудоемкость. Также в разрабатываемом варианте упрощена фиксация подшипников, сложные фасонные детали заменены более выгодными простейшими деталями.

Кроме перечисленного выше можно отметить, что проектируемая конструкция коленчатого вала, выполнена с учетом более легкого монтажа и демонтажа.



Технологическая схема сборки коленчатого вала представлена на рис. 4.

Процесс сборки коленчатого вала разрабатываемого детандера так же начинается с запрессовки шарикового подшипника поз. 14 и установки стопорных шайб поз. 7,8 в корпус подшипника поз. 6. Далее в собранный узел запрессовывают вал поз. 4 и устанавливается стопорная шайба поз. 9. Две шпонки поз. 15 и поз. 16 запрессовываются в шпоночные пазы на валу поз. 4. Кулачок в сборе поз. 1 напрессовывается на вал поз. 4 до упора в бурт вала, после чего устанавливается упорная втулка поз. 5. Второй подшипник напрессовывается на вал поз. 4. Окончательным этапом сборки коленчатого вала является установка стопорной шайбы поз. 10.



В разрабатываемом варианте по сравнению с базовым изменилась конструкция коленчатого вала (сборочная единица) детандера. За счет изменения конструкции удалось упростить ряд деталей, уменьшить их количество, сделать фиксацию некоторых элементов более надежной и ускорить сборку без потери рабочих характеристик узла.

^ Выбор метода достижения точности сборки.

Как в базовом, так и в разрабатываемом варианте (единичное производство) требуемая точность сборки коленчатого вала достигается методом полной взаимозаменяемости. Сущность этого метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается у всех объектов путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их величин.
^ 6. Определение показателей технологичности коленчатого вала.

Количественный анализ

Анализ проводится в соответствии с методическими рекомендациями, приведенными в литературе [4].

^ 6.1. Основные показатели

а) Трудоемкость изготовления изделия.

Ти=ΣTie+ ΣTiд+Tсб­­­­+Т­исп

где ΣTie – трудоемкость изготовления сборочных единиц;

ΣTiд – трудоемкость изготовления деталей, не

вошедших в сборочные единицы;

Tсб­­­­ – трудоемкость сборки изделия;

Т­исп – трудоемкость испытаний изделия;

Трудоемкость изготовления базового изделия составляет

Тб.и.=48 часов

Трудоемкость изготовления проектируемого изделия

Ти=39 часов

б)^ Уровень технологичности по трудоемкости изготовления.

Ку.т.и= Ти/ Тб.и.

Таким образом

Базовое изделие - Ку.т.и=1

Проектируемое изделие - Ку.т.и=0,81
в)^ Технологическая себестоимость изделия.

Ст.и.мзц.р.

где См – стоимость материалов затраченных на

изготовление изделия;

Сз – заработная плата производственных рабочих;

Сц.р. – цеховые накладные расходы;

Стоимость материалов

СмЗ·mЗ·kТ.З.—m0·Ц0

где Ц0, ЦЗ – стоимость 1 кг соответственно отходов и

заготовок.

mЗ, m0 – масса заготовок и отходов

соответственно, кг.

kТ.З. – коэффициент, учитывающий транспортно-

заготовительные расходы, равный 1.1

Для базового варианта принимается:

ЦЗ=150 руб/кг; Ц0=20 руб/кг

mЗ=4,9 кг; m0=0,8 кг

СмЗ·mЗ·kТ.З.—m0·Ц0

См=150•4,9•1,1-0,8•20=793 руб

Заработная плата производственных рабочих

Сз0+ Здоп+ Сотч

Основная заработная плата

З0 = lчас•Т

где lчас – часовая тарифная ставка (стоимость 1 часа

работы рабочего), принимается равной 40

руб/час;

Т – трудоемкость изделия, ч. Т = 39 ч.

З0= 48 ч.·40 руб./час = 1920 руб.

Дополнительная заработная плата

Здоп = 0,15· З0

Здоп = 0,15·1920 = 288 руб.

Отчисления:

Сотч = 0,38·( Здоп + З0)

Сотч = 0,38·(288 + 1920) = 839 руб.

Сз0+ Здоп+ Сотч

т.е. Сз= 1920+288+839=3047 руб

Накладные расходы

Сц.р.= %· З0

Принимается 50 % от основной заработной платы

Сц.р.= 0.5·1920 = 960 руб.

Ст.и.мзц.р

Ст.и.= 793 руб. + 3047 руб. + 960 руб. = 4800 руб.

Для проектируемого варианта принимается:

ЦЗ=150 руб/кг; Ц0=20 руб/кг

mЗ=3,6 кг; m0=0,5 кг

См=150•3,6•1,1-0,5•20=584 руб

Заработная плата производственных рабочих

Сз0+ Здоп+ Сотч

Основная заработная плата

З0 = lчас•Т

где lчас – часовая тарифная ставка (стоимость 1 часа

работы рабочего), принимается равной 40

руб/час;

Т – трудоемкость изделия, ч. Т = 39 ч.

З0= 39 ч.·40 руб./час = 1560 руб.

Дополнительная заработная плата

Здоп = 0,15· З0

Здоп = 0,15·1560 = 234 руб.

Отчисления:

Сотч = 0,38·( Здоп + З0)

Сотч = 0,38·(234 + 1560) = 682 руб.

Сз0+ Здоп+ Сотч

т.е. Сз= 1560+234+682=2476 руб

Накладные расходы

Сц.р.= %· З0

Принимается 50 % от основной заработной платы

Сц.р.= 0.5·1560 = 780 руб.

Ст.и.мзц.р

Ст.и.= 584 руб. + 2476 руб. + 780 руб. = 3840 руб.

г)^ Уровень технологичности по себестоимости изготовления.

Ку.с.н.= Ст.и.б.т.и.

где Ст.и. – технологическая себестоимость проектируемого изделия,

руб.

Ст.и.=3840 руб.

Сб.т.и. – технологическая себестоимость базового изделия,

руб.

Сб.т.и.=4800 руб.

Базовое изделие - Ку.с.н.= 1

Проектируемое изделие - Ку.с.н.= 0,8

д)^ Экономический эффект от внедрения новой детали.

Э= N•(Сб.т.и.- Ст.и.)

где N – объем выпуска деталей по новой технологии, шт.

Э=6•(4800-3840)=5760 руб
^ 6.2. Дополнительные показатели

а) Коэффициент сборности конструкции.

Ксб.= Е/(Е+Д)

где Е – общее количество сборочных единиц, шт.

Д – общее количество деталей, не вошедших в состав

сборочных единиц, шт.

Базовое изделие - Ксб.= 0,86

Проектируемое изделие - Ксб.= 0,5

б)^ Коэффициент повторяемости.

Кпов.= 1+(Енн)/(Е+Д)

где Ен –количество наименований сборочных единиц, шт.

Дн –количество наименований деталей, не вошедших в состав

сборочных единиц, шт.

Базовое изделие - Кпов.= 1,14

Проектируемое изделие - Кпов.= 1

в)^ Коэффициент стандартизации.

Кст.= (Естст)/(Е+Д)

где Ест –количество стандартных, нормализованных и

унифицированных сборочных единиц, шт.

Дст –количество стандартных, нормализованных и

унифицированных деталей, не вошедших в состав

сборочных единиц, шт.

Базовое изделие - Кст.= 0,43

Проектируемое изделие - Кст.= 0,5

г)^ Коэффициент конструктивной преемственности.

Кп.= (Езз)/(Е+Д)

где Ез –количество сборочных единиц, заимствованных из

предыдущей конструкции, шт.
Дз –количество деталей, не вошедших в состав сборочных

единиц, заимствованных из предыдущей конструкции, шт.

Базовое изделие - Кп.= 1

Проектируемое изделие - Кп.= 0,33

г)^ Коэффициент использования материала.

Ки.м.и.= М/Мм

где М – масса изделия, кг

Мм – масса материала расходуемого на изготовление изделия,

кг.

Базовое изделие - Ки.м.и.= 0,8

Проектируемое изделие - Ки.м.и.= 0,68

ВЫВОД:

Усовершенствование конструкции и технологических процессов изготовления узла коленчатого вала поршневого детандера позволяет получить не только положительный годовой экономический эффект, использовать более простые детали и обеспечить более легкий монтаж и демонтаж, но и улучшает некоторые технические показатели - трудоемкость сборки, материалоемкость конструкции и др.

Литература.
1. “Справочник технолога–машиностроителя” Под редакцией А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 2 тома Москва – Машиностроение, 1985 год.

2. Проектирование технологических процессов сборки. Учебное пособие. Под редакцией В. С. Корсакова. Москва – МВТУ, 1985 год.

3. “Методические указания по экономическому обоснованию процессов механической обработки в курсовом и дипломном проектировании”. Н. А. Ястребова, Н.Н. Застрожнова, Е.В. Соколов. Москва – МВТУ, 1981 год.

4. “Технология машиностроения” Под редакцией А.М. Дальского 2 тома. Москва, МГТУ, 1999 г.

Похожие:

Дипломный проект iconПроект студента кафедры «Ядерные реакторы и установки» (Э 7)
Дипломный проект: «Реакторная установка клт-40С с модернизированной активной зоной» выполнен студентом в следующем объеме
Дипломный проект iconПроект студентки кафедры «Ядерные реакторы и установки» (Э 7)
Дипломный проект: «Транспортно-технологическое оборудование для обращения с отработавшим ядерным топливом» выполнен студентом в следующем...
Дипломный проект iconДипломный проект на тему Проектирования установки для получения азота высокой чистоты
...
Дипломный проект iconНа дипломный проект студента кафедры э-4
На рецензию представлен проект на тему «Фреоновая холодильная установка для хранения пищевых продуктов», выполненный на 12 листах...
Дипломный проект iconТехническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель...
Техническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель мощностью 70 кВт при n=4000 мин-1 прототипом является автомобиль...
Дипломный проект iconТехническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель...
Техническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель мощностью 77 кВт при n=6200 мин-1 прототипом является автомобиль...
Дипломный проект iconТехническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель...
Техническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель мощностью 77 кВт при n=6200 мин-1 прототипом является автомобиль...
Дипломный проект iconДипломный проект на тему: «4-хтактный дизельный двигатель с жидкостным...
Э-2 мгту им. Н. Э. Баумана, специальности 140501 Дубинкина Ивана Алексеевича. Дипломный проект на тему: «4-хтактный дизельный двигатель...
Дипломный проект iconТехническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель...
Техническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель с наддувом мощностью 110 кВт при n=6000 мин-1 прототипом...
Дипломный проект iconТехническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель...
Техническое задание на дипломный проект: разработать бензиновый двигатель с наддувом мощностью 110 кВт при n=6000 мин-1 прототипом...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница