Разработка установки для балансировки одноосных деталей вращения, а именно коленчатого вала двигателя автомобиля КамАЗ - диплом

Содержание

Введение

1 Проектная часть

1.1 Исходные данные, назначение и краткая характеристика АТП

1.2 Корректирование нормативных значений исходных данных

1.3 Расчет годовой производственной программы по количеству воздействий

1.4 Расчет трудоёмкости ТО и ТР подвижного состава

1.5 Расчет численности ремонтно-обслуживающих рабочих и распределение их по специальностям

1.6 Технологическое проектирование зон ТО и ТР

1.7 Расчёт площадей производственных участков

1.8 Планировка производственного корпуса

2 Теоретическая часть

2.1 Теория уравновешивания вращающихся масс

2.2 Динамическая балансировка коленчатого вала

3 Конструкторская часть

3.1 Элементы патентного поиска

3.2 Расчёт мощностных и скоростных характеристик привода балансировочного станка

3.3 Расчёт цилиндрической передачи

3.4 Расчёт валов

3.5 Выбор подшипников

4 Разработка мероприятий по обеспечению безопасности выполнения операций технологического процесса балансировки коленчатого вала

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

4.2 Рекомендации по снижению воздействия опасных и вредных факторов на производстве

4.3 Инженерные решения по обеспечению безопасности

4.3.1Освещённость

4.3.2Расчет вентиляции на участке

4.3.3Электрический ток (защитное зануление)

4.4 Вывод

5 Экономическая эффективность проекта

5.1 Описание услуги

5.2 Сравнительная технико-экономическая характеристика услуги

5.3 Организация производства проектируемой услуги

5.4 Себестоимость услуги

5.5 Переменные затраты на изготовление единицы продукции

5.5.1Затраты на электроэнергию на ремонт

5.6 Постоянные затраты на год

5.6.1 Отчисления на ремонт зданий и сооружений

5.6.2 Отчисления на ремонт технологического оборудования

5.6.3 Амортизационные отчисления на полное восстановление основных средств

5.6.4 Затраты по оплате труда рабочих-повременщиков

5.6.5 Коммунальные затраты

5.7 Экономический эффект проекта

5.8 Расчет объема инвестиций в проект

5.9 Оценка экономической состоятельности проекта

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Одним из важнейших направлений в развитии транспортной отрасли является повсеместное, рациональное использование сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов. Усиление работы в этом направлении рассматривается как неотъемлемая часть экономической стратегии, крупнейший рычаг повышения эффективности производства во всех звеньях транспортного хозяйства.

Одним из самых крупных резервов экономии и бережливости выступает восстановление изношенных деталей. Восстановление изношенных деталей машин обеспечивает экономию высококачественного материала, топлива, энергетических и трудовых ресурсов.

Для восстановления трудоспособности изношенных деталей требуется в 5–8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.

Основа повышения качества – применение передовых технологий восстановления деталей.

При восстановлении одноосных деталей автомобиля возникает необходимость изыскания новых, более прогрессивных способов восстановления, которые смогли бы повысить ресурс деталей при сравнительно низких затратах.

В данной работе представлен проект участка по восстановлению одноосных деталей автомобиля для ВЧ № 6795, сконструирована установка для наплавки одноосных деталей в среде защитных газов с направленным охлаждением детали, подобрано технологическое оборудование для производственного участка, выполнены экономическая проработка разделов проекта и решение задач по охране труда и БЖД.

Устройство для балансировки объекта

Реферат:

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано при балансировки роторов, валов, колес, турбин и других объектов, требующих балансировки. Устройство включает корпус, размещенные в нем вал, взаимодействующий с приводом, установленный своими концами в подшипниках вращения с возможностью смещения относительно оси вала и состоящий из двух частей, расположенных по обе стороны объекта, центрирующие механизмы, расположенные с вышеназванных сторон объекта, и средство фиксации отбалансированного положения объекта. Устройство дополнительно содержит средство измерения дисбаланса. Концы вала выполнены в виде части сфер. Подшипники вращения снабжены механизмами возврата вала в исходное положение. Каждый центрирующий механизм содержит два взаимно перпендикулярных друг другу ходовых винта с грузами, установленными на них с возможностью перемещения вдоль винтов, четыре ролика, кинематически связанные с концами винтов, и центрирующее кольцо, укрепленное коаксиально валу на корпусе и имеющее с внешней стороны на уровне роликов профилированную поверхность. Ролики установлены с зазором относительно центрирующих колец. В результате упрощается балансировка и повышается ее точность.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано при балансировке роторов, валов, колес, турбин и других объектов, требующих балансировки.

Известно балансирующее устройство роторов при вращении, содержащее систему измерения дисбаланса и управления процессом балансировки, связанный с ней блок расплавления проволоки, выполненный в виде двух дисков с зажимами по периферии, обращенных друг к другу торцевыми поверхностями, а их оси вращения параллельны, и привода дисков во вращение [Авторское свидетельство СССР N 1195204, кл. G 01 M 1/38, от 1984 г.].

Устройство также содержит установленные на одном из дисков два электрически изолированных, токоподводящих коаксиальных кольца, с которыми через один связаны зажимы того же диска, соединенные с системой измерения дисбаланса и управления процессом балансировки два датчика и взаимодействующих с ними, установленные соосно диску с кольцами и жестко связанные с последним делительный диск с отверстия ми, число которых равно числу зажимов этого диска. Привод дисков выполнен в виде ременной передачи и связанного с ней и с системой измерения дисбаланса и управления процессом балансировки регулируемого двигателя постоянного трока.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки:

балансируемый ротор должен быть полым, что ограничивает область применения известного устройства;

ни на все материалы возможно нанесение и надежное сцепление с ними расплавленных капель металла.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является балансирующее устройство объекта (роторов), включающее корпус, размещенные в нем вал, взаимодействующий с приводом, установленный своими концами в подшипниках вращения с возможностью смещения относительно оси вала и состоящий из двух частей, расположенных по обе стороны объекта, центрирующие механизмы, расположенные с вышеназванных сторон объекта, и средство фиксации отбалансированного положения объекта [Авторское свидетельство СССР N 1232971, кл. G 01 M 1/38, от 1984 г.].

Балансировка ротора осуществляется на закритических частотах вращения . При этом ось инерции ротора смещается с осью вращения и фиксируется самоотвердевающей жидкостью (в качестве которой может быть использована эпоксидная смола с наполнителем - средство фиксации отбалансированного положения объекта).

Недостатком известного устройства является возникающая асимметрия внешней геометрической поверхности балансируемого ротора относительно оси вращения, что во многих случаях недопустимо, например, при балансировки ротора электродвигателя, центробежного насоса, колес качения и т.п.

Задачами, решаемыми в настоящем изобретении, является создание универсального балансирующего устройства, обладающего

высокой точностью балансировки и простотой его использования.

Поставленные задачи решаются тем, что балансирующее устройство объекта, включающее корпус, размещенные в нем вал, взаимодействующий с приводом, установленный своими концами в подшипниках вращения с возможностью смещения относительно оси вала и состоящий из двух частей, расположенных по обе стороны объекта, центрирующие механизмы, расположенные с вышеназванных сторон объекта, и средство фиксации отбалансированного положения объекта, дополнительно содержит средство измерения дисбаланса. В устройстве концы вала выполнены в виде части сфер, а подшипники вращения снабжены механизмами возврата вала в исходное положение. Каждый центрирующий механизм содержит два взаимно перпендикулярных друг другу ходовых винта с грузами, установленными на них с возможностью перемещения вдоль винтов, четыре ролика, кинематически связанные с концами винтов, и центрирующее кольцо, укрепленное коаксиально валу на корпусе и имеющее с внешней стороны на уровне роликов профилированную поверхность, при этом ролики установлены с зазором относительно центрирующих колец.

Предпочтительно центрирующие механизмы снабдить кожухами, а средство измерения дисбаланса выполнить в виде шкал, нанесенных вдоль ходовых винтов на поверхность кожухов и грузов винтов.

Предпочтительно средство фиксации отбалансированного положения объекта выполнить в виде двух пар балансировочных колец со смещенными центрами масс, установленными коаксиально с двух вышеназванных сторон объекта и зафиксированных на объекте винтами.

Целесообразно механизм возврата вала в исходное положение верхнего конца вала выполнить в виде центрирующего стакана, один конец которого укреплен на подшипнике и другой конец установлен в стенке корпуса и имеет с внешней стороны на уровне стенки корпуса кольцо в виде части сферы, пружины, расположенной в стакане, и заглушки, укрепленной на корпусе коаксиально стакану с внешней его стороны.

Целесообразно механизм возврата вала в исходное положение нижнего конца вала выполнить в виде другого центрирующего стакана, имеющего с внешней стороны три кольца в виде части тора, пружины, расположенной в стакане, заглушки, укрепленной на корпусе коаксиально стакану с внешней его стороны, верхней и нижней шайб, установленных коаксиально стакану между подшипником и стенкой корпуса, и сепаратора, установленного коаксиально стакану между шайбами и выполненного в виде кольца с отверстиями, в которых расположены шарики, при этом центрирующий стакан своими кольцами контактирует соответственно с верхней шайбой, сепаратором и нижней шайбой.

После повторного включения и останова по шкалам средства измерения дисбаланса контролируют погрешность устранения дисбаланса и при необходимости его корректируют.

Формула изобретения

1. Устройство для балансировки объекта, включающее корпус, размещенные в нем вал, взаимодействующий с приводом, установленный своими концами в подшипниках вращения с возможностью смещения относительно оси вала и состоящий из двух частей, расположенных по обе стороны объекта, центрирующие механизмы, расположенные с вышеназванных сторон объекта, и средство фиксации отбалансированного положения объекта, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит средство измерения дисбаланса, концы вала выполнены в виде части сфер, подшипники вращения снабжены механизмами возврата вала в исходное положение, а каждый центрирующий механизм содержит два взаимно перпендикулярных друг другу ходовых винта с грузами, установленными на них с возможностью перемещения вдоль винтов, четыре ролика, кинематически связанные с концами винтов, и центрирующее кольцо, укрепленное коаксиально валу на корпусе и имеющее с внешней стороны на уровне роликов профилированную поверхность, при этом ролики установлены с зазором относительно центрирующих колец.

2. Устройство дл балансировки объекта по п.1, отличающееся тем, что центрирующие механизмы снабжены кожухами, а средство измерения дисбаланса выполнено в виде шкал, нанесенных вдоль ходовых винтов на поверхность кожухов и грузов винтов.

3. Устройство дл балансировки объекта по п.1, отличающееся тем, что средство фиксации отбалансированного положения объекта выполнено в виде двух пар балансировочных колец со смещенными центрами масс, установленных коаксиально с двух вышеназванных сторон объекта и зафиксированных на объекте винтами.

4. Устройство дл балансировки объекта по п.1, отличающееся тем, что механизм возврата в

исходное положение верхнего конца вала выполнен в виде центрирующего стакана, один конец которого укреплен на подшипнике и другой конец установлен в стенке корпуса и имеет с внешней стороны на уровне стенки корпуса кольцо в виде части сферы, пружины, расположенной в стакане, и заглушки, укрепленной на корпусе коаксиально стакану с внешней его стороны, а механизм возврата в исходное положение нижнего конца вала выполнен в виде другого центрирующего стакана, имеющего с внешней стороны три кольца в виде части тора, пружины, расположенной в стакане, заглушки, укрепленной на корпусе коаксиально стакану с внешней его стороны, верхней и нижней шайб, установленных коаксиально стакану между подшипником и стенкой корпуса, и сепаратора, установленного коаксиально стакану между шайбами и выполненного в виде кольца с отверстиями, в которых расположены шарики, при этом центрирующий стакан своими кольцами контактирует соответственно с верхней шайбой, сепаратором и нижней шайбой.

5. Устройство для балансировки объекта по п.1, отличающееся тем, что профилированная поверхность центрирующих колец выполнена конической, или тороидальной, или сферической, или параболической, или гиперболической.

Устройство для автоматической балансировки вращающихся тел

Реферат:

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для автоматической балансировки вращающихся изделий в процессе их работы. Устройство содержит втулку, закрепленную на валу балансируемого тела, и два кольца с эксцентричными массами, установленные по посадке с зазором на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси, при этом одна из диаметральных половин внутренней цилиндрической поверхности каждого кольца выполнена со значительным коэффициентом трения скольжения, превышающим коэффициент трения скольжения другой половины кольца, а эксцентрична масса установлена на внешней поверхности каждого кольца в области границы раздела поверхностей с различными коэффициентами трения. В результате увеличивается точность балансировки, упрощается конструкция устройства и повышается производительность процесса.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано дл автоматической балансировки вращающихся изделий в процессе их работы.

Известны устройства для автоматической балансировки вращающихся тел, содержащие корпус и механизмы корректировки, выполненные либо в виде кольца с эксцентричными массами и механизмами их поворота в виде фрикционной передачи и серводвигателя, установленных на валу балансируемого ротора /см. патент ФРГ N 20252944, кл. G 01 M 1/36, 1977/, либо в виде двух электродвигателей, размещенных в корпусе, жестко соединенном с ротором, на валу которых с эксцентриситетом в плоскости, перпендикулярной оси вращения, установлены балансировочные грузы /см. а.с. СССР N 450981, кл. G 01 M 1/38, 1973/.

Недостатками известных устройств являются низкая точность балансировки, сложность конструкции и ограниченна производительность, что обусловлено сложностью механизма корректировки масс, наличием значительного количества вращающихся вместе с телом вращения деталей.

Известны также устройства дл автоматической балансировки вращающихс тел, содержащие либо свободно надетые на тело и подпружиненные в осевом направлении кольца с установленными на них балансировочными грузами, имеющими возможность сходитьс - расходитьс при вращении тела под действием центробежных сил инерции /см. а.с. СССР N 632919, кл. G 01 M 1/38, 1978/, либо свободно навернутые на резьбовой участок тела гайки с закрепленными на них противовесами /см. а.с. СССР N 1677646, кл. G 01 R 5/02, 1991/.

Недостатком известных устройств является низка точность балансировки, что обусловлено отсутствием в устройствах, согласно самому принципу автоматической балансировки под действием центробежных сил инерции, отрицательной обратной связи по возмущению, независимости существования данных сил от наличия и величины дисбаланса и, как следствие, возможностью нарушения сбалансированности тела после окончания балансировки в процессе торможения вращения, фиксации противовесов и т.п.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для автоматической балансировки вращающихся тел, включающее втулку, закрепленную на валу балансируемого тела, и два кольца с эксцентричными массами, установленные по посадке с зазором на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси /см. а. а. СССР N 468123, кл. G 01 M 1/38, 1973/, и принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся низкая точность балансировки, сложность конструкции и ограниченна производительность, что обусловлено сложностью исполнительного механизма, содержащего электромагниты, схему формирования корректирующих воздействий, элементы кинематической связи магнитных колец, роликов и по сков.

Сущность изобретения заключается в создании из-за действия вибрационных возмущений, возникающих при вращении неуравновешенного тела, направленного вращения эксцентричных масс относительно тела, продолжающегося до прекращения действия вибрационных возмущений, то есть до окончания процесса автоматической балансировки вращающегося тела.

Технический результат - увеличение точности балансировки, упрощение конструкции устройства и повышение производительности процесса.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве дл автоматической балансировки вращающихся тел, содержащем втулку, закрепленную на валу балансируемого тела, и два кольца с эксцентричными массами, установленные по посадке с зазором на внешней поверхности втулки с возможностью поворота вокруг своей оси, особенность заключается в том, что одна из диаметральных половин внутренней цилиндрической поверхности каждого кольца выполнена со значительным коэффициентом трения скольжения, превышающим коэффициент трения скольжения другой половины поверхности кольца, а эксцентрична масса установлена на внешней поверхности каждого кольца в области границы раздела поверхностей с различными коэффициентами трения.