Разработать технологический процесс изготовления крана вспомогательного тормоза локомотива 172 (стр. 2 из 4)
Диаграмма зависимостей линейных размеров пружин от силы их сжатия
Из диаграммы видно, что общее усилие создаваемое сжатыми пружинами (13,8 кгс) намного выше требуемого (6 кгс). В целях экономии целесообразней оставить только одну пружину – 483.031. Т.к. для её сжатия до размера 15±0,5мм. необходимо усилие 9±0,4кгс., что удовлетворяет требованиям предъявляемым к узлу.
2.3. Выбор метода достижения требуемой точности узла.
В результате проведенного анализа технических требований на узел было выявлено одно из наиболее важных требований, а именно: обеспечить линейный размер пружины находящейся в сжатом состоянии равный 15мм. с допуском ±0,5мм.
Для выполнения этого требования необходимо выявить все размеры деталей (в номиналах и допусках), влияющих на выполнение этого требования. Для этого необходимо выявить замыкающее звено и метод достижения точности РЦ.
Обеспечение точности создаваемого узла сводится к достижению требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей, заложенных в его конструкцию, и размерных цепей, возникающих в процессе изготовления крана. Задачу обеспечения требуемой точности замыкающего звена решим одним из нижеследующих методов: полной и неполной взаимозаменяемости. Определим наиболее экономичный метод с учётом с предъявляемыми требованиями.
Размерная цепь А состоит из:
АΔ - замыкающее звено – длина пружины находящейся в сжатом состоянии при силе сжатия 1,1 МПа
A1 - размер между левым Æ22мм. и правым Æ13мм. торцом клапана 172.011
A2 - Высота седла Æ15мм. седла 172.009
A3 - Ширина бурта Æ22мм. седла 172.009
A4 - Глубина отверстия М33 в корпусе 172.001
A5 - Расстояние от торца М33 до торца Æ40мм. заглушки 172.005
A6 - Глубина отверстия Æ13 в заглушке 172.005
Размерная цепь А, определяющая зазор, показана в графической части, лист 1.
а) Метод полной взаимозаменяемости.
Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях её реализации путём включения в неё составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. Сборка изделий при использовании этого метода сводится к механическому соединению взаимозаменяемых деталей. При этом у 100% собираемых объектов автоматически обеспечивается требуемая точность замыкающих звеньев размерных цепей.
Определение номиналов, полей допусков, верхнего и нижнего предельных отклонений, координат середины поля допуска размерной цепи А, проходит по следующему алгоритму действий:
1.Уравнение номиналов.
гдеn – число увеличивающих звеньев;
m – число уменьшающих звеньев.
2. уравнение допусков
из условия задачи следует, что поле допуска замыкающего звена
,а координата середины поля допуска замыкающего звена
Имея дело с плоской линейной размерной цепью
и решая задачу методом полной взаимозаменяемости, при назначении полей допусков на соответствующие звенья необходимо соблюдения условия:
3.Уравнения координат середин полей допусков.
Координату середины поля допуска шестого звена находим из уравнения:
Правильность назначения допусков проверим, определив предельные отклонения замыкающего звена:
Сопоставление с условиями задачи показывает, что допуски установлены правильно.
б) Метод неполной взаимозаменяемости.
 |
Зададим значение коэффициента риска tАΔ , считая, что в данном случае Р=1% экономически оправдан. Такому риску tАΔ =2,57.
Полагая, что условия изготовления деталей таковы, что распределение отклонений составляющих звеньев будет близким к закону Гаусса, принимаем
Найдём средний допуск на звенья при обоих методах:
| Ai | Метод полной взаимозаменяемости | Метод неполной взаимозаменяемости | ||||||||
| ∆в | ∆н | ∆0 | TA | TAср | ∆в | ∆н | ∆0 | TA | TAср | |
| A1 | +0,08 | -0,08 | 0 | 0,16 | 0,17 | +0,25 | -0,25 | 0 | 0,5 | 0,48 |
| A2 | +0,08 | -0,08 | 0 | 0,16 | +0,23 | -0,23 | 0 | 0,46 | ||
| A3 | +0,08 | -0,08 | 0 | 0,16 | +0,20 | -0,20 | 0 | 0,40 | ||
| A4 | +0,09 | -0,09 | 0 | 0,18 | +0,26 | -0,26 | 0 | 0,52 | ||
| A5 | +0,08 | -0,08 | 0 | 0,16 | +0,23 | -0,23 | 0 | 0,46 | ||
| A6 | +0,09 | -0,09 | 0 | 0,18 | +0,26 | -0,26 | 0 | 0,52 | ||
Для достижения требуемой точности замыкающего звена в одной размерной цепи выбираем метод не полной взаимозаменяемости. Данный метод позволяет расширить допуски на составляющие звенья, что ведёт к понижению себестоимости и работоспособности по отношению к методам пригонки и регулирования.
Метод неполной взаимозаменяемости не гарантирует получения 100% изделий с отклонениями замыкающего звена в пределах заданного допуска, с коэффициентом риска равным 1%. Однако дополнительные затраты труда и средств на исправление небольшого числа изделий, размеры которых вышли за пределы допуска, в большинстве случаев малы по сравнению с экономией труда и средств, получаемых при изготовлении изделия, размеры которого имеют более широкие допуски.
Экономический эффект, получаемый от использования метода неполной взаимозаменяемости вместо метода полной взаимозаменяемости, возрастает по мере повышения требований к точности замыкающего звена и увеличении числа составляющих звеньев в размерной цепи.
возможность выполнения технологических процессов изготовления деталей и особенно сборки машин рабочими невысокой квалификации.
2.4 Контроль точности сборки узла или его испытание.
Контроль крана выполнить внешним осмотром с применением линейки, штангенциркуля и весов. Выполнить внешний осмотр поверхностей трения сопрягаемых деталей после контрольной разборки. После контроля кран собрать и провести испытания на соответствие требованиям ТУ 24.05.10.126-97 на испытательном стенде. При разборке и сборке крана использовать средства измерения ОТК. Измерение величин давления сжатого воздуха провести по манометрам. При испытании рукоятка крана ставится в тормозное положение «Т». Время наполнения резервуара измеряют секундомером. Для испытания отпуска тормозов рукоятка крана ставится в отпускное положение. Время снижения давления в резервуаре измеряется секундомером. Затем рукоятка крана ставится в положение «П» последовательно после испытаний положений «Т» и «О». При этом не должно быть завышения давления после испытания в положении «Т» и снижения давления после испытания в положении «О». Измерения провести по истечении 30 секунд после перевода ручки крана в течение 30 секунд. Испытание провести в резервуаре V= 10л. 0,6 МПа обмыливанием мест соединений. Испытания крана при предельных значениях температур +45±3°С и -50±3 провести в климатической камере. После достижения в климатической камере предельного значения температуры кран выдержать в ней не менее чем в течении 2х часов. Подтверждение показателей надёжности допускается проводить сбором статистических данных по результатам эксплуатационных испытаний.
Схема пневматическая принципиальная стенда
1- кран 1-2 УЗ ОСТ 24.290.16-86;
2- редуктор 212;
3- резервуар V = 20 л.;
4- кран 172;
5- резервуар V = 10 л.;
6- манометр Кл.1 ц/д 0,1 кгс/см2, предел 10 кгс/см2 ГОСТ 2405-88;
7- труба 15 ГОСТ 3262-75.
После установки крана на подвижной состав повторно проводят испытания на герметичность мест соединений.
2.5 Схема сборки узла.
2.6 Выбор вида и формы организации процесса сборки узла.
На основании программы выпуска и габаритных размеров крана принимаем стационарную не поточную сборку с одним рабочим местом.