Ремонт дисковых ножниц

–Перед демонтажем ножниц, демонтировать шлицевые валы «Б».

Рисунок 2.1

 

–Основные и вспомогательные операции ремонта и их последовательности.

–По рисунку 10, 11 снять планки «Г», вывернуть болты «Д», демонтировать режущий механизм «А».

–По рисунку 12, 13 отвернуть болты «Н», снять крышки «К».

–По рисунку 12, 13 отсоединить полумуфты «Ж», демонтировать механизм передвижки «Л».

Произвести ремонт и ревизию  узлов «Б».

Рисунок 2.2

 

Рисунок 2.3

 

Специальные условия и  требования техники безопасности.

К работе приступить после  получения наряда-допуска.

Все механизмы отсоединить  от энергоносителей, очистить от пыли и грязи.

 

Рисунок 2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Порядок демонтажа  подшипника вала дисковых ножниц 

 

Таблица2.1 -Порядок демонтажа подшипника вала дисковых ножниц 

Тех. характеристика  АПР		Тех. условия и качество ремонта
1	Масса  АПР 4946 кг	1	Монтаж и демонтаж вала ножей АПР производить по чертежу 21268158

 

Специальные условия и требования техники безопасности

№	Основные и вспомогательные операции и их последовательность	Длительность	Оборудование ,оснастка, инструмент
			Поз.	Наименование	Кол-во
1	По чертежу 018.К.12.02.115.ВО   1)отвернуть  болты крепления стопора крышек роликовых подшипников.		16.28.01	М10*40	2 шт.
	2) отвернуть болты крепления крышек роликовых подшипников.		16.28.07	М10*40	10 шт.
	3) отвернуть болты крепления крышек подшипниковой втулки.		16.28.02	М10*40	6 шт.
	4) Снять подшипниковую втулку		16.28.02.07	Втулка	1 шт.
	5) подушку застропить стропом, снять с вала,  и при помощи мостового  крана грузоподъемностью 30+30/50 отвезти  на специальное подготовленное  место 6)гидравлическим съемником снять роликовый подшипник		16.28.04     16.27.06	Подушка     подшипник	1 шт.     1 шт.
2	На рем. площадке произвести ремонт и ревизию деталей подушки
4	Сборку произвести в обратном порядке

 

Сборку дисковых ножниц произвести в обратном порядке.

 

2.4 Оборудование, оснастка, инструмент

 

Оборудование, оснастка, инструмент.

Эл. мостовой кран Q=15т. - 1шт.

Строп двухпетлевой Ф-15,5; l = 4м. - 2шт.

Деревянные прокладки.

Кувалда - 1шт.

Набор ключей - 10, 17, 19, 24, 30, 36.

Гидравлический съемник  подшипников– 1 шт.

 

2.5 Выбор подшипников вала дисковых ножниц

 

 Используя методику, приведенную в источнике [6], основной критерий работоспособности и порядок подбора подшипников зависит от значения частоты вращения кольца. Подшипники выбирают по статической грузоподъемности, если они воспринимают внешнюю нагрузку в неподвижном состоянии или при медленном вращении  (n ≤ 1 об/мин). Подшипники, работающие при n > 1 об/мин, выбирают по динамической грузоподъемности, рассчитывая их ресурс при требуемой надежности. Подшипники, работающие при частоте вращения n > 1 об/мин и резко переменной нагрузке, также следует проверять на статическую грузоподъемность.

 

Рекомендованные значения расчетной долговечности  подшипников для различных типов  машин ,по данным источника ,таблица1.

 

Таблица 2.5 – Значение долговечности подшипников

Машина, оборудование и характер нагрузки	Lh	Kб
Спокойная нагрузка (без толчков): ленточные транспортеры, работающие под крышей при не пылящем грузе, блоки грузоподъёмных машин	(3…8)	1…1,1
Лёгкие толчки. Кратковременные  перегрузки до 125% от расчётной нагрузки: металлорежущие станки, элеваторы, внутрицеховые конвейеры, редукторы  со шлифованными зубьями, краны электрические, работающие в лёгком режиме, вентиляторы, машины для односменной работы, эксплуатируемые не всегда с полной нагрузкой, стационарные электродвигатели, редукторы	(8…12)	1,1…1,2
	(10…25)	1,2…1,3
Умеренные толчки и вибрации. Кратковременные  перегрузки до 150% от расчётной нагрузки: редукторы с фрезерованными зубьями 7-й степени точности, краны электрические, работающие в среднем режиме шлифовальные, строгальные и долбёжные  станки, центрифуги и сепараторы, зубчатые приводы 8-й степени точности, винтовые конвейеры, краны электрические	(20…30)	1,3…1,4
	(40…50)	1,5…1,7
Значительные толчки и вибрации. Кратковременные перегрузки до 200% от расчётной нагрузки: ковочные машины, гальтовочные барабаны, зубчатые приводы 9-й степени точности	(60…100)	1,7…2

 

Принимаю  L_h=10000 ч (см. таблицу 2.5).

Эквивалентная динамическая нагрузка рассчитываем по формуле (1) приведенной в источнике :

 

  P = (V·Fr·X + Fа·Y) Kδ·KT (1)

 

где  P_r– эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

F_r, – радиальная  нагрузки на опору (реакции), Н;

Fа- осевая нагрузка на опору, Н;

        V = 1– если внутреннее кольцо вращается;

        V = 1,2– если вращается наружное кольцо;

Х и Y – безразмерные коэффициенты радиальной и осевой нагрузок (приведены в таблицах каталогов подшипников);

           К_б – коэффициент безопасности, зависит от типа машины и характера нагрузки. Умеренные толчки; вибрационная нагрузка; кратковременные перегрузки: до 150% номинальной (расчетной) нагрузки К_б =1,3…1,4;

           К_т – температурный коэффициент, при температуре подшипника ниже 100 ⁰С , можно принять К_т=1.

Таблица 2.2- Значение параметра е, коэффициентов X и Y

Тип подшипника	Угол a,...°	e	£ е		> e
			X	Y	X	Y
Шариковый радиальный	0	0,518 ³ 0,19	1	0	0,56
Шариковый радиально-упорный	11…16	0,631 ³ 0,3	1	0	0,45
	18…20	0,57	1	0	0,43	1
	24…26	0,68	1	0	0,41	0,87
	28…36	0,95	1	0	0,37	0,66
Роликовый радиально-упорный	¾	1,5 tg a	1	0	0,40	0,4 ctg a

 

Определяем  величину параметра нагружения e и  коэффициенты X и Y (табл.2):

e = 0,55, X = 1 и  Y = 0 при Fа/(V Fr) ≤e.

 

P = (1·630.5·1 + 219·0) *1.35·1=851 кН

Определяем  необходимый ресурс в миллионах  оборотов:

 

    (2)

 

_{где Lа – ресурс, млн. об.;}

_{n=220 об/мин – частота вращения вала.}

 

 

 

Определяем  необходимую базовую статическую  радиальную грузоподъемность:

 
    (3)

 

где  С_r – динамическая грузоподъемность, Н;

а₂₃ = 0,5...0,6 для обычных условий эксплуатации (таблица 3);

1 –   обычные условия;

2 – условия,  характеризующиеся наличием гидродинамической  пленки масла (L³2,5) и отсутствием повышенных перекосов в узле;

3 – то  же, что и 2, но подшипники изготовлены  из ЭШП или вакуумной стали.

 

 

Таблица 2.3 – Значения коэффициента а₂₃

Тип подшипников	Значения коэффициента а23 для условий эксплуатации
	1	2	3
Шарикоподшипники (кроме сферических)	0,7...0,8	1,0	1,2...1,4
Роликоподшипники с цилиндрическими роликами, шарикоподшипники сферические двухрядные	0,5...0,6	0,8	1,0...1,2
Роликоподшипники конические	0,6...0,7	0,9	1,1...1,3
Роликоподшипники сферические	0,3...0,6	0,6	0,8...1,0

 

Выбираю подшипник  1097760 по данным источника , характеристики:

– внутренний диаметр подшипника d=300 мм;

– наружный диаметр подшипника D=500 мм;

– ширина подшипника В=152/205 мм;

– статическая грузоподъемность С₀=4464000Н;

– динамическая грузоподъемность С_д=2117000Н.

Вероятность безотказной работы при заданном ресурсе определяется по формуле (4) приведенной в источнике :

 

      (4)

 

где  S – вероятность безотказной работы, %;

α₁ – коэффициент, учитывающий повышенную надежность, рассчитывается по формуле (84);

m = 10/3 –  для роликовых подшипников;

к = 1,5 –  параметр формы кривой распределения  Вейбулла (чисто                        экспериментальная величина), по данным источника :

 

       (5)

 

где L_h – требуемая долговечность (ресурс) службы подшипника при 90 % надежности в часах.

 

 

Используя полученные данные, рассчитываем вероятность безотказной  работы по формуле(83):

 
S=

 

2.6 Расчет и выбор посадок подшипников качения на валы и в отверстия корпусов

 

2.6.1 В соответствие с ГОСТ 333–79 выписываем размеры заданного радиально-упорного конического двухрядного роликоподшипника 1097760.

– внутренний диаметр подшипника d=300 мм;

– наружный диаметр подшипника D=500 мм;

– ширина подшипника В=152/205 мм;

– радиус закругления кольца подшипника r = 3,0 мм;

 

2.6.2 Выбираем посадку для внутреннего кольца подшипника. Внутреннее кольцо имеет местный характер нагружения. В соответствие с табл. 9.6 [3] назначаем посадку для внутреннего кольца на вал . Отклонения диаметра d подшипника принимаем по ГОСТ 520–89: верхнее ES = 0, нижнее EI = –10 мкм. Отклонения для вала принимаем по ГОСТ 25347–82: верхнее es = +40, нижнее ei= +4 мкм.

Наибольший  натяг

 

N_max = es – Ei = +40 – (–10) = 50 мкм.

 

Наибольший  зазор 

 

S_max = ES – ei = 0 – (+4) = 4 мкм.

 

Допуск посадки

 

ТN = S_max + N_max = 4 + 50 = 54 мкм.

 

 2.6.3 Наружное кольцо имеет циркуляционный характер нагружения, поэтому посадку назначаем по величине интенсивности радиальной нагрузки на посадочной поверхности кольца: Р_R, определяемой по формуле:

 

 

где R – радиальная реакция опоры на подшипник. R = 219кН;

К_П – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки. Принимаем К_П = 1,8 ;

F – коэффициент, учитывающий степень ослабления посадочного натяга при полом вале или тонкостенном корпусе. В нашем случае при сплошном вале F = 1;

F_А – коэффициент неравномерности распределения нагрузки R между рядами роликов в двухрядных конических роликоподшипниках F_А = 1.

b – ширина посадочного места кольца подшипника:

 

b = В – 2r = 205 – 2·3 = 199 мм

 

Тогда:

 

 

2.6.4 По табл. 9.4 [7] заданным условиям для корпуса соответствуют поля допусков Н7. В соответствие с рекомендациями (стр. 239 [7]) для подшипника класса 6 применяется поле допуска квалитета 7. Поэтому принимаем посадку для наружного кольца подшипника в корпус . Для этой посадки отклонения диаметра D подшипника принимаем по ГОСТ 520–89, табл. 25: верхнее es = 0, нижнее ei = –11 мкм, а отклонения отверстия корпуса –по ГОСТ 25347–82: верхнее ES = +52 мкм, нижнее EI= 0 мкм.

Зазоры и  натяги посадки

 

N_max = es – Ei = 0 – (0) = 0 мкм.

S_max = ES – ei = 52 – (–11) = 63 мкм.

 

Допуск посадки

 

ТN = S_max + N_max = 0 + 63 = 63 мкм.

 

2.6.5 Обозначение посадок подшипников качения с поверхностями сопрягаемых деталей показаны на сборочном чертеже заданного узла и на чертеже соединения подшипника. На этом же чертеже показана схема расположения полей допусков на размеры колец подшипника.

 

2.7  Расчет посадки подвижного соединения

 

 В процессе работы на валу  под ножами образуются выработка. После наплавление металла в зоне выработки вал обтачивается на токарном станке.

 

 

2.7.1 Исходные данные

 

Для решения задачи выбора стандартной посадки подвижного соединения в качестве исходных данных должны быть известны следующие:

- номинальный  размер соединения d = 310 мм;

- длина сопряжения l = 1900 мм;

- марка смазочного  масла Индустриальное 40;

- угловая  скорость ω = 3,5 ρад/с;

- среднее  удельное давление в соединении q = 0,316*10⁶ Па;

-условия эксплуатации соединения, продольной резки и раскроя металла.

 

2.7.2 Определение числового значения величины h·S соотношения между толщиной масляного слоя в месте наибольшего сближения поверхностей вала и втулки при установившемся режиме работы соединения h и зазора S между валом и поверхностью отверстия охватывающей детали соединения в состоянии покоя