Технологічний процес ремонту механізму вивантажувального шнеку комбайна

 

1 Аналіз конструкції вузла та  вибір раціонального способу

відновлення деталі

1.1 Конструктивні особливості і  умови роботи вузла

Вивантажувальний шнек (рис.1.1) самохідного зернозбирального комбайна «Вектор» призначений для перевантаження зібраного та обмолоченого зерна з накопиченого зернового бункера комбайна в кузов транспортного засобу.

Рисунок 1.1 – Вивантажувальний шнек

До складу вивантажувального шнеку входить дві складальні одиниці: підшипникова опора І для закріплення ведучого валу 3 та передаточний механізм ІІ, призначений для передачі обертального руху від привідного валу 3 до шнеку 1.

Конструкція цих складових одиниць відображена на рисунку 1.2.

Рисунок 1.2 – Складальні одиниці вивантажувального шнеку

Підшипникова опора 28 містить кульковий підшипник 27, посаджений по зовнішньому діаметру в корпус 26. Закріплення опори 28 на корпусі вивантажувального шнеку відбувається болтовим з’єднанням з болта 2, шайби 9 та гайки 20. Кожух привідного валу закріплюється на корпусі вивантажувального шнеку за допомогою болта 1 та шайб 29, 30.

Привідний механізм ІІ (рис.1.2) здійснює передачі обертального моменту від привідного валу до валу шнеку. Передача відбувається за допомогою ланцюгової передачі, до складу якої входить дві зірочки 12, 19 та ланцюга 18, при цьому напрямок обертання залишається сталим, а частота змінюється у відповідності до співвідношень кількості зубців на зірочках.

Зірочки 12 та 19 закріпленні консольно на цапфах відповідних валів при використанні призматичних шпонок 13. В свою чергу вивідні кінці валів обертаються в підшипникових вузлах 8, що закріпленні болтовим з’єднанням (болт 22, шайб 9, 23, гайки 10) на фланці 3 та складаються з кулькового підшипника 11 та корпуса 7.

Захисна шайба 25 забезпечує міцність конструкції підшипникового вузлі на фланці 3.

Фланець 3 приєднується до корпусу вивантажувального шнеку в шести точках болтом 24, шайбами 6, 4 та гайкою 5.

Для убезпечення привідного валу від негативного впливу зовнішніх факторів навколишнього середовища, зокрема бруду, води та рослинних рештків, використовується щиток 17. До складу останнього входить щиток 14 з болтовим кріпленням з гвинтів 15 та гайок 16.

 

1.2 Розробка структурної схеми  розбирання (складання)

вузла

 

На основі конструктивного аналізу розробляємо структурну схему складання підшипникової опори та привідного механізму вивантажувального шнеку самохідного зернозбирального комбайна ВЕКТОР.

Технологічним процесом складання називається процес з'єднання деталей у вузли, деталей і вузлів у механізми, деталей, вузлів і механізмів в машину. Деталі, вузли, механізми називаються складальними одиницями.

Схема складання складальної одиниці є доцільною вихідною інформацією для опису технологічного процесу складання, а також може бути використана як самостійний технологічний документ на робочому місці, а із врахуванням трудомісткості виконання робіт, дає можливість ґрунтовно визначити необхідні робочі місця для виконання розбирально-складальних операцій на даному підприємстві, оскільки на схемі відображена можливість виконання як послідовних, так і паралельних робіт.

Складання складальної одиниці здійснюють у певній послідовності, яка залежить від її конструкції.

Процес складання зображають на схемі прямою (вертикальною або горизонтальною) лінією, до якої у певних місцях примикають прямокутники, що позначають складові частини виробу (складальні одиниці і деталі). Для кращої наочності прямокутник, який схематично зображає складальну одиницю, виконується двома паралельними лініями.

На схемі складання прямокутники, що зображують складальні одиниці, які встановлюватимуть, праворуч, а окремі деталі — ліворуч.

Початком схеми складання є базова деталь, а кінцем — виріб (складальна одиниця). Кожний прямокутник на схемі розділяється на чотири поля, в яких зазначаються найменування деталі або складальної одиниці, їх позначення, кількість і номер позиції за специфікацією на основному конструкторському кресленні.

1.3 Обробка інформації про пошкодження  деталі та вибір способу її відновлення

У даному підрозділі виконуємо конструктивний аналіз вала РСМ-10.01.39.601А.

Дана деталь представляє собою тіло обертання з діаметральними розмірами, які не перевищують довжину деталі. Матеріалом деталі є легована сталь 25Х.

До можливих дефектів, які можуть виникнути під час експлуатації, можна віднести наступні: тріщини та зломи; незбалансованість; зношування торцевих поверхонь; зношування циліндричної зовнішньої поверхні під хрестовину, втулку підшипника та шків.

Технологічними базами при обробці є поверхні, на якій не нарощувався шар металу. Це може бути внутрішня циліндрична поверхня та торець.

 

Таблиця 1 – Технічна характеристика вала-шестерні

Назва і позначення деталі	Матеріал	Твердість робочої поверхні	Маса,кг	Габаритні розміри
Вал шнеку	25Х	HRC 57...64	5,2	330х35

 

 

Таблиця 2 – Характеристика дефектів вала-шестерні

Найменування дефекту	Величина параметру, мм		Найменування операції для відновлення
	по кресленню	допустимий знос
Знос поверхні під хрестовини	32-0,062	31,88	Вібродугове наплавлення, точіння, шліфування
Знос поверхні під шків	30-0,052	29,90	Вібродугове наплавлення, точіння, шліфування
Знос поверхні під втулку підшипника	30-0,052	29,80	Вібродугове наплавлення, точіння, шліфування

Для усунення даних дефектів обираємо наступні способи відновлення : знос поверхні під втулку підшипника, шків та хрестовину – вібродугове наплавлення.

2 РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ  ВІДНОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ

   Дана частина  курсового проекту представлена  технологічними розрахунками вибраного способу відновлення, вибирається обладнання, інструмент, матеріали, виконується нормування технологічних операцій усунення дефектів та оформляється комплект технологічної документації.

При складанні технологічного маршруту визначають послідовність виконання технологічних операцій. Маршрут повинен забезпечити отримання деталі відповідно до вимог креслення.

Спочатку передбачають операції з відновлення або створення технологічних баз. Перед нанесенням металопокриттів на зношені поверхні виконують операції з видалення дефектних шарів металу, відновлення форми (циліндричності, прямолінійності) або зі створення необхідної шорсткості поверхонь з метою підготовки зношених ділянок деталі до подальших операцій нарощування. Потім виконують операції нарощування, чорнової обробки, гартування (при необхідності), чистової та оздоблювальної обробки; проводять контроль якості.

При складанні технологічного маршруту необхідно передбачати технологічні операції, що знімають негативний вплив енергетичної дії (відпускання, правку та ін.).

Подальшу механічну обробку в першу чергу передбачають для тих поверхонь, при знятті металу з яких у найменшій мірі зменшується жорсткість деталі, виключається можливість прогину і вібрації при обробці інших поверхонь.

В останню чергу обробляють легкопошкоджувані поверхні (зовнішню різьбу). Розробка операцій технологічного процесу відновлення деталі передбачає вирішення наступних завдань:

• визначення змісту і встановлення послідовності переходів;

• вибір матеріалів і засобів технічного обладнання;

• вибір і розрахунок режимів

2.1 Розрахунок параметрів та  режимів технологічних процесів

Виконуємо розрахунок товщини покриття, яке наносять на зовнішні циліндричні поверхні за формулою:

                                   

,                                         (1)

де h – товщина покриття, мм;

U – знос деталі, мм;

z – припуск на механічну обробку після нанесення покриття, мм

Для відновлення поверхні під хрестовину:

h=0,12+1,0=1,12 мм

Для відновлення поверхні під шків:

h=0,1+1,0=1,1 мм

Для відновлення поверхні під втулку підшипника:

h=0,2+1,0=1,2 мм

2.1.1 Вібродугове наплавлення

Для поверхні 1,2 та 3 визначаємо параметри вібродугового наплавлення:

- сила струму

I=π ∙dдр2∙ 65/4                                      (2)

I=3,14∙1,22∙65/4=73 А

- швидкість подачі дроту, м/год

                 (7)

 

 

Vдр=0,1∙73∙15/1,22=76 м/год

- швидкість наплавлення, м/год

, (3)

де  - коефіцієнт переходу електродного матеріалу в наплавлений метал, 

h - товщина наплавленного шару, ммм

S - крок наплавлення, мм/об;

α- коефіцієнт, що враховує відхилення фактичної площі перетину наплавленного шару від площі чотирикутника, α=0,8

-     крок наплавлення, мм/об

S=(1.6…2.2)d=2,4 (4)

-   амплітуда коливань, мм

A=(0.75…1.0)d=0,96 (5)

Швидкість наплавлення для поверхні 1:

 м/год.

Швидкість наплавлення для поверхні 2:

 м/год.

Швидкість наплавлення для поверхні 3:

 м/год.

2.1.3  Розрахунок режимів токарної  обробки

 Параметри  режимів токарної обробки деталей  розраховують по наступним залежностям:

- швидкість різання, м/хв.

 
(6)

 

V=41,7/0,30,15∙0,30,2∙900,2=27,8 м/хв.

де С – емпіричний коефіцієнт, для сталі і чавуну С = 41,7;

t – глибина різання, приймається в залежності від виду обробки і припуску на механічну обробку (при чорновому точінні глибина різання повинна бути максимальною, щоб забезпечити зняття металу за один прохід і становить 1…5 мм, а при чистовому – 0,1…1,0 мм);

S – подача, мм/об ;

Т – стійкість різця, для інструментів із швидкоріжучою сталі Т =  60 хв, із твердого сплаву – Т = 90 хв;

x, y, m – показники степенів

- частота обертання деталі, хв-1

  (7)

• для поверхні 1:

n=1000∙27,8/3,14∙32=276 хв-1

• для поверхні 2,3:

n=1000∙27,8/3,14∙30=295 хв-1

Виходячи з варіантного ряду частот обертання верстата 1К62, приймаємо n=315 хв-1

де d – діаметр деталі, що обробляється;

- кількість проходів для поверхонь 1 та 2

  (8)

і=1/0,3=3

де z – припуск на обробку, мм.

2.1.4  Розрахунок режимів шліфування

Необхідно розрахувати режими шліфування для оброки поверхонь 1,2 та 3.

Глибину при шліфуванні поверхонь приймаємо рівною мм.

Число проходів при шліфуванні:

.

Повздовжню подачу розраховуємо за формулою:

, мм/об              (9)

де - повздовжня подача в частинах від ширини шліфувального круга (приймаємо 0,3);

- ширина шліфувального круга (приймаємо 20), мм.

Підставивши необхідні дані отримаємо:

 мм/об.

Колову швидкість обертання деталі приймаємо в усіх випадках рівною м/хв.

Частота обертання деталі при обробці поверхні 1:

 хв.-1.

Частота обертання деталі при обробці поверхні 2,3:

  хв.-1.

 

Швидкість повздовжнього переміщення стола:

, м/хв.      (10)

При обробці поверхні 1:

м/хв.

При обробці поверхні 2,3:

м/хв.

Довжина повздовжнього ходу стола визначається за формулами:

при шліфуванні в упор,

, мм      (11)

• для поверхні 1:

 мм.

• для поверхні 2:

 мм.

• для поверхні 3:

 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 3 - Відомість обладнання та пристосувань для відновлення деталі

Найменування операції	Найменування обладнання, пристосування та інструменту	Марка, позначення
Вібродугове наплавлення	Установка для наплавлення	УД-209
	Джерело живлення	ВДУ-506
	Балон вуглекислого газу
	Редуктор
	Патрон 3-х кулачковий
	Центр
Точіння	Токарно-гвинторізний верстат	1К62
	Патрон 3-х кулачковий
	Центр
	Різець прохідний	Т5К10
	Штангенциркуль	ШЦ-II-250-0,05
Шліфувати	Верстат кругло-шліфувальний
	Мікрометр	МК 50-2