Расчет детали и построение цеха

Пневмоприводы

Классификация:

По виду пневмодвигателя, бывают поршневидные и диафрагменные       (пневмокамеры);

По методу компоновки с приспособлением различают:

1. Встроенный (то есть размещают в корпусе приспособления);
2. Прикрепляемые (монтируются на корпусе приспособления);
3. Приставные (выделяются в самостоятельный агрегат, и многократно используется в компоновке с различными приспособлениями).

По конструкции бывают одно и  двустороннего действия.

В пневмоприводах одностороннего действия, рабочий ход поршня со штоком или диафрагмы, производится сжатым воздухом, а обратный ход под действием пружины. Их применяют в тех случаях, когда при зажиме требуется большая сила, чем при разжиме.

Пневмоприводы двустороннего  действия применяют в тех случаях, когда больших усилий требует и зажим и разжим. Рабочий или холостой ход осуществляется за счет сжатого воздуха.

По виду установки, делятся  на:

1. Вращающиеся – для перемещения зажимных средств, вращающихся приспособлений (патроны, цанги);
2. Не вращающиеся – применяют в стационарных приспособлениях, то есть устанавливаются на фрезерные и сверлильные станки.

Для данного типа производства и вида станка, целесообразнее всего использовать машинные тиски. Машинные тиски являются универсальным приспособлением, их применяют для обработки различных по форме и размерам деталей. Тиски имеют постоянные детали(корпус, салазки, механизм зажима). Данные тиски имеют призматические губки, с одной подвижной губкой. Для зажима на данных тисках применяют превмо-привод.

 

 

 

 

 

 

 

Расчет силы зажима.

Суммарная сила зажима;     

где,  f = 0,25

М_кр=

α=60º

D=21мм.

К= К₁×К₂ ×К₃ ×К₄ ×К₅

К₁=1

К₂=1,4

К₃=1,2

К₄=1

К₅=1

К=1×1,4×1,2×1×1=1,68

 

 

Расчет основных параметров силовых приводов

 

1. Привод с тянущим усилием двустороннего действия. Сила на штоке определяется по формуле;    

где, D – диаметр поршня;

d – Диаметр штока;

 p – Давление сжатого воздуха принимаем (0,4МПа);

 η – Коэффициент полезного действия (≈0,85).

2. Определяем диаметр поршня; 

        

Подставляем вместо Q усилие зажима W так как Q = W

     

Корректируем диаметр  поршня по ГОСТу, D = 20(мм)

4. Определяем диаметр  штока;     

          

Корректируем диаметр  штока по ГОСТу, d = 5(мм)

5. Находим истинное  усилие на штоке; 

   

6. Находим ход поршня;

    

1. Определяем время срабатывания пневмоцилиндра; 

                                    

где, D – диаметр поршня;

d₀ – диаметр воздуховода зависит от диаметра поршня (4÷10);

L_x – ход поршня;

v – скорость потока воздуха в воздуховоде (180м/с);

                             

Достоинства пневмопривода  заключаются в:

1. Значительное сокращение времени на зажим и разжим детали (в 4÷8 раз) вследствие быстроты действия пневмопривода (до 1,2с);

2. Постоянство силы зажима;
3. Возможность регулирования силы зажима детали;
4. Простота в управлении;
5. Бесперебойность работы, при изменении температуры воздуха в цехе;

Недостатки пневмопривода:

1. Нестабильность перемещения рабочих элементов из-за сжимаемости воздуха;
2. Небольшие давления сжатого воздуха вследствие чего небольшое усилие зажима;
3. Для создания больших усилий на штоке, необходимы большие габариты.

4 Производственный раздел

 

4.1 Определение потребного количества оборудования и коэффициент его загрузки

 

Данный расчет необходим  для проектирования участка (пролета) цеха машиностроительного завода.

Для расчета количества оборудования мы имеем необходимые данные, взятые из расчета режимов резания и норм времени. 

mg = 0.02кг. = 20г.

Материал сталь 40Х.

Необходимо изготовить: Nв =200 000 шт.

mз = 0.04кг. = 40г.

Ким. = 0.5 = 50%

Находим такт:

t = Тg ´60/ Nз

Nз = Nв´1.05 = 200 000 ´ 1.05 = 210000

Тg = ([К -В- П] Fs´S´К₂)´Кр

Тg – действительный годовой фонд времени;

К – количество дней в  году 365;

В – выходные дни 107;

П – праздники 11;

Fs – продолжительность смены 8 (часов);

S – количество смен 1;

Кz – количество часов на которое увеличивается р/в в праздники 11;

Кр – количество потерь времени на ремонт оборудования 0.98;

Тg = ([365–107-11] 8´1´11)´0.98 = 1920

t = 1920 ´60/ 210000 =0,55

 

 

Определяем темп:

Т = 60/t

Т = 60/ 0.55 = 109 (шт./час)

Расчет количества оборудования производится на каждую операцию:

Ср = t шт/ t´КВ                                                           КВ = 1.1

Расчет количества оборудования (таблица 4.1)

Номер опер.	Наименование операции	Норма времени  Тшт
1	2	3
010 015 025 040 045	Токарная автоматная Токарная  Фрезерная Сверлильная Фрезерная	1.23 0.49 0.92 0.95 1.03

 

0.10  Токарная автоматная

Ср = 1,23 /0.55´1.1 = 2,05

принимаем Спр. = 3

0.15  Токарная

Ср = 0.49 /0.55´1.1 = 0.8

принимаем Спр. = 1

0.25 Фрезерная

Ср = 0.92 /0.55´1.1 = 1.53

принимаем Спр. = 2

0.35 Сверлильная

Ср = 0.95 /0.55´1.1 = 1.58

принимаем Спр. = 2

0.45 Фрезерная

Ср = 1.03 /0.55´1.1 = 1.71

принимаем Спр. = 2

 

После произведения данных расчетов, находим коэффициент загрузки, он будет равен отнашению расчетного количества оборудования и принятого.

Кз = Ср / Спр

0.10  Токарная автоматная

Кз = 2.05 / 3 = 0.68

0.15  Токарная

Кз = 0.8 / 1 = 0.8

0.25 Фрезерная

Кз = 1.53 / 2 = 0.77

0.40 Сверлильная

Кз = 1.58 / 2 = 0.79

0.45 Фрезерная

Кз = 1.71 / 2 = 0.86

Все значения коэффициента загрузки округляем до сотых.

Получив данные по расчету  количества оборудования, все значения вносим в таблицу 1.2.

Расчет количества оборудования (табл. 4.2)

Номер опера- ции	Модель станка	расчет- ное колич. Ср.	приня- тое колич. Спр.	коэф. загруз- ки оборуд. Кз.
1	2	3	4	5
010   015 025 035 040	Токарный многошпиндельный прутковый автомат 1Б 225 - 6 К Токарный станок 16Б04А Вертикально-фрезерный  станок 6Р11Ф3 Вертикально-сверлильный станок 2Н106 Вертикально-фрезерный  станок 6Р11	2,05   0,8 1.53 1,58 1,71	3   1 2 2 2	0,68   0,8 0,77 0,79 0,86

 

 

 

 

 

4.2 Определение числа участников производства

и их тарифно-квалификационных разрядов

 

В работе участка механического  цеха принимают участие:

1 Основные рабочие

2 Вспомогательные рабочие

3 Служащие

Число участников производства (таблица 4.2.1)

№ п/п	Профессия	Численность рабочих		Средний разряд
		рассчитанная	принятая
1	2	3	4	5
1 2 3 4 5	Токарь Токарь Фрезеровщик Сверлильщик Фрезеровщик	2,04 0,8 1,54 1,56 1,72	3 1 2 2 2	5 4 3 4 4
Всего			10

 

Рр = Спр ×Кз об.× n_см / Нобс

Где Спр – принятое количество оборудования;

       Кз  об. – среднее значение коэффициента  загрузки оборудования;

       n_см – количество смен;

       Н  – норма многостаночного обслуживания  для основных рабочих;

Рр 010 = 3×0,68×1/1 =2,04                              Рр = 3(ч.)       

Рр 015 = 1×0,8×1/1 = 0,8                               Рр = 1(ч.)

Рр 025 = 2×0,77×1/1 = 1,54                            Рр = 2(ч.)        

Рр 035 = 2×0,78×1/1 = 1,56                            Рр = 2(ч.)        

Рр 040 = 2×0,86×1/1 = 1,72                            Рр = 2(ч.)        

Число вспомогательных  рабочих составляет 35÷50 % от числа основных рабочих:

J_всп.р=10×35% /100% = 3,5 ≈ 4 (чел.)

 

 

 

Число вспомогательных рабочих (таблица 4.2.2)

№ п/п	Профессия	Количество чел.	Разряд раб.
1	2	3	4
1 2 3	Электрик Слесарь-ремонтник Уборщик	1 2 1	6 5 -

 

Число служащих составляет  6% от общего числа рабочих:

J_служ=(10+4)×6 /100= 0,84 =1 (чел.)

Число специалистов составляет 3.5% от общего числа рабочих:

J_спец.=(10+4)×3.5 /100= 0,49 =1 (чел.)

 

(Таблица 4.2.3)

№ п/п	Категория ППП (промышленно-производственного персонала)	Количество человек
1	2	3
1 2 3 4	Основные рабочие Вспомогательные рабочие Служащие Специалисты	10 4 1 1
	Итого:	16