1.6 Розрахунки на міцність 1-2 деталі пристрою

Аналізуючи принцип роботи пристосування з'ясуємо, що деталь "вісь" в процесі експлуатації деформується на зрізі 8.

З умови міцності на зріз (1.22):

, (1.22)

де - зусилля зрізу, H;

τ _max - напруга на зрізу, H/ мм²

Знайдемо необхідну площу перерізу за формулою (1.23):

, (1.23)

де Q - сила на штоку, H;

W - сумарна сила закріплення патрона, H;

A_cp - необхідна площа перерізу на зрізі, мм2;

[τ]_ср- допустима напруга на зріз, МПа

Площею зрізу A_зp є переріз циліндра(круг)

Оскільки зусилля зрізу доводиться на 2 перерізи, розрахункову площу ділимо на два (1.24):

(1.24)

Площа перерізу знаходиться по формулі (1.25):

(1.25)

З формули (1.25) слідує, що діаметр циліндру визначається за формулою (1.26):

(1.26)

Виконаємо відповідні розрахунки:

= 59 мм²,

= 29 мм²,

мм

Беремо найближчий діаметр осі за ГОСТ I2469-67, що дорівнює 6 мм.

1.7 Аналіз конструкції пристрою, що проектується, з метою зниження його металомісткості:

Пристосування, згідно розрахункам підібране для токарно-гвинторізної операції, прийняте державним стандартом ( ГОСТ) для оснащення виробництва деталей в межах визначеного діапазоні габаритних розмірів і повністю відповідає потребам продуктивності, точності, довговічності, надійності використання та зручності обслуговування. Загальна маса пристосування складає біля 170 кг. Зниження металомісткості «технологічними» методами (заміна матеріалів «сталь - пластик» або «вуглецева сталь - низьколегована вуглецева сталь» ) можливе тільки для незначної частини виробу и суттєвої економії металу не дає. Тому основної економії матеріалу потрібно добиватися «конструктивними» методами, шляхом принципіальної зміни силової та кінематичної схеми конструкції.

Прийнята конструкція пристосування є раціональною, цілком відповідає заданому типу виробництва и можливостям його реалізації.

1.8 Розрахунок економічної ефективності пристрою

Ефективність використання пристосування при виконанні технологічних операцій можна оцінити, порівнюючи економію від використання пристосування з затратами на його виготовлення та експлуатацію (1.27):

E ≥ P, (1.27)

де E - очікувана економія від застосування пристосування за період що аналізується,грн.;

P - витрати на налаштування у цьому же періоді, грн

Для визначення очікуваної економії використовуємо формулу (1.28):

E = (T_шк – )·a_x·Ng, (1.28)

де - штучно - калькуляційний час, хв.;

- очікуваний штучно - калькуляційний час, хв.;

a_x - вартість однієї верстатної хвилини, грн/хв.;

N - планова програма, шт N= 900 шт.;

g - кількість місяців в аналізуємому періоді, міс g= 12 міс

Штучно - калькуляціоний час визначається за формулою (1.29):

Т_шк = Т_шт + Т_п.з./n, (1.29)

де Т_{ш т}- штучний час, хв.;

Т_п.з - підготовчо - заключний час, хв Т_п.з= 14хв [карта 19, стр80];

n - кількість штук в партії, шт

Штучний час опреділяємо за формулою (1.30):

, (1.30)

де – основний (технологічний) час безпосередньої дії інструмента на заготовку, хв.;

допоміжний час, що затрачений на встановлення, затискання та зняття заготовки, час на керування верстатом при підготовці робочого ходу, виконання робочого ходу, виконання вимірювальних операцій в процесі обробки, хв;

час на технічне обслуговування робочого місця, що затрачено на встановлення, зняття, заміну притупленого інструменту, змазування та під наладку верстата, прибирання стружки в процесі роботи, хв;

час, що затрачений на відпочинок і фізичні потреби робочого, хв [6]

Визначимо кількість штук в партії за формулою (1.31):

n = , (1.31)

де N – розмір річної програми, шт N= 900 шт.;

t – кількість днів, протягом яких деталі зберігаються на складі, днів t= 5 днів;

Ф – число робочих днів у році, днів Ф= 255 днів

Основний час визначається за формулою (1.32):

·i, (1.32)

де L - довжина деталі, мм.;

l_вр - глибина врізання, мм.;

l_пер - довжина перебігу, мм.;

n_ст - частота обертання, мм/об;

S_ст - подача, мм/об

Оперативний час розраховуємо за формулою (1.33):

(1.33)

Допоміжний час розраховується за формулою (1.34):

T_в = T_уст + T_вим + T_пер, (1.34)

де T_уст- час на установку деталі, хв T= 2,3 хв[7, карта 2, стр. 33];

T_вим- час на вимір, хв T= 0,09 хв[7, карта86, стр. 191];

T_пер- час на перехід, хв T= 0,1 хв

Час на обслуговування робочого місця знаходимо за формулою (1.35):

, (1.35)

де k - відсоток від оперативного часу, % k=4% [7, стр 70]

Час на відпочинок та особисті потреби визначаємо за формулою (1.36):

, (1.36)

де k - відсоток від оперативного часу, % k=4% [7, стр 202]

Штучно - калькуляціоний час з використанням пристосування визначається за формулою (1.37):

Т_шк = Т_шт + Т_п.з./n (1.37)

При використанні верстатного пристрою, допоміжний час на технологічну операцію зміниться, визначаємо за формулою (1.38):

, (1.38)

де час, що затрачений на установку та зняття деталі на верстат, хв =5,0 хв [7, с.54, карта 16];

час на переходи, хв хв

Основний технологічний час і допоміжний час на технологічну операцію в сумі дають оперативний час Т_оп (1.39):

(1.39)

Час на технічне обслуговування робочого місця розраховується за формулою (1.40):

, (1.40)

де відсоток від оперативного часу, % =4%

Час, що затрачується на відпочинок і фізичні потреби робочого розраховується за формулою (1.41):

, (1.41)

де відсоток від часу, що затрачений на відпочинок та особисті потреби, % =4%

Витрати на пристосування розраховуємо за формулою (1.42):

, (1.42)

де C - постійна, яка залежить від складності пристосування і його габаритних розмірів;

K - коефіцієнт, K=10

Зробимо необхідні розрахунки:

n =

хв,

хв,

хв,

хв,

хв,

хв,

хв,

хв,

хв,

хв,

Т_в = 5 + 3·0,09 + 3·0,1 = 5,57 хв,

Т_оп = 0,1 + 5,57 = 5,67 хв,

Т_обс = 0,04 · 5,67 = 0,23 хв,

Т_отл = 0,04 · 5,67 = 0,23 хв,

Т_шт. = 0,1 + 5,57 + 0,23 + 0,23 = 6,13 хв,

Т_шт.к. = + 6,13 = 7,02 хв,

грн,

грн

Порівнявши прибуток від використання і витрат на виготовлення, прийшли до висновку, що використання пристосування не є економічно обгрунтованим, оскільки 47466 ≤ 5100 грн.

ВИСНОВОК

Використання пристосувань сприяє: підвищенню виробництва і точності обробки, зборки та контролю; розширенню технологічних можливостей устаткування; підвищенню безпеки праці. Дуже часто швидка заміна застарілого устаткування бува неможливою. У цьому випадку підвищити виробництво праці можливо, використовуючи пристосування.

В курсовому проекті ми виконали розрахунки похибки базування, сили закріплення, перевірки на міцність, площи перерізу, екогомічної ефективності пристрою. Порівнявши прибуток від використання і витрат на виготовлення, прийшли до висновку, що використання пристосування не є економічно обгрунтованим, оскільки 47466 ≤ 5100 грн.