- •6.050502 «Інженерна механіка»
- •Загальні положення
- •Розрахунок
- •Вправа 3. Розрахунок експлуатаційного фонду
- •Розрахунок
- •Вправа 4. Визначення потреби в абразивних армованих кругах
- •Розрахунок
- •Вправа 5. Розрахунок робочих параметрів різання абразивними кругами
- •Розрахунок
- •Вправа 6. Визначення норм витрат абразивних кругів та техніко-економічних показників абразивного різання
- •Розрахунок
- •6.1. Визначення норм витрат абразивних кругів
- •6.2. Визначення техніко-економічних показників
- •Література
- •Обладнання для монтажних робіт
- •6.050502 «Інженерна механіка»
Вправа 4. Визначення потреби в абразивних армованих кругах
Вихідні дані
Вихідні дані до розрахунку приведені в табл. 4.1.
Розрахунок
Розрахунок проводиться для умов різання методом врізання (за один прохід).
Площа перетину труби: ,
де – зовнішній діаметр труби; – товщина стінки труби.
Площа периферії круга: ,
де – зовнішній діаметр абразивного круга; – висота абразивного круга.
Виходячи зі співвідношення знаходимо згідно табл. 4.2 значення параметрів визначення коефіцієнта шліфування , , , .
Оптимальна швидкість подачі визначається за залежністю:
,
Таблиця 4.1
№ варіанту |
Параметри абразивного круга , мм |
Кількість перерізів, що необхідно зробити , шт. |
Параметри труби, що розрізається , мм |
1 |
400×5×32 |
2500 |
ø 108×6 |
2 |
400×4×32 |
2200 |
ø 89×5 |
3 |
300×4×32 |
2000 |
ø 70×5 |
4 |
300×3×32 |
1800 |
ø 60×4 |
5 |
230×3×22 |
1600 |
ø45×3 |
6 |
230×2×22 |
1400 |
ø 30×2 |
7 |
180×3×22 |
1200 |
ø 30×2 |
8 |
180×2×22 |
1000 |
ø 27×2 |
9 |
180×1,6×22 |
1200 |
ø20×2 |
10 |
500×5×32 |
1400 |
ø 127×6 |
11 |
400×5×32 |
1600 |
ø 95×5 |
12 |
400×4×32 |
1800 |
ø 76×4 |
13 |
300×4×32 |
2000 |
ø 60×3 |
14 |
300×3×32 |
2400 |
ø 42×3 |
15 |
230×3×22 |
1000 |
ø 28×2,5 |
16 |
230×2×22 |
1200 |
ø 26×2 |
17 |
180×3×22 |
1400 |
ø25×2 |
18 |
180×2×22 |
1600 |
ø 18×1,5 |
19 |
180×1,6×22 |
1800 |
ø 16×2 |
20 |
500×5×32 |
2000 |
ø 108×5 |
21 |
400×5×32 |
2200 |
ø 102×5 |
22 |
400×4×32 |
2400 |
ø 73×4 |
23 |
300×4×32 |
2600 |
ø 63,5×3 |
24 |
300×3×32 |
2800 |
ø 54×2,5 |
25 |
230×3×22 |
2600 |
ø 44,5×2 |
26 |
230×2×22 |
2400 |
ø 33×2,5 |
27 |
180×3×22 |
2200 |
ø 32×2 |
28 |
180×2×22 |
2000 |
ø 25×1,5 |
29 |
180×1,6×22 |
1800 |
ø 19×1,5 |
30 |
500×5×32 |
2000 |
ø114×5 |
де – вартість машинного часу, праці оператора і накладні витрати, , грн/хв.; – коефіцієнт, що враховує вміст накладних витрат у вартості машинного часу, =1,5; – заробітна плата оператора за зміну, =150 грн; – тривалість зміни, ; =86000 грн./м3 - середня вартість одиниці об'єму круга.
З табл. 4.2 визначаємо значення параметрів , , що відповідають отриманим значенням співвідношення площин та економічної подачі .
Таблиця 4.2
Значення параметрів коефіцієнта шліфування
|
Швидкість подачі , м/хв |
Параметри |
|||
|
|
|
|
||
0,1 0,13 0,18 0,21 0,31 |
0,2 … 0,8 0,2 … 0,8 0,2 … 0,8 0,2 … 0,8 0,120 … 0,315 |
1,58 … 1,39 1,95 … 1,70 2,05 … 1,98 2,03 … 1,96 0,38 … 0,43 |
-0,58 … -0,39 -0,95 … -0,70 -1,05 … -0,98 -1,03 … -0,96 -0,62 … -0,57 |
2,35 1,75 1,43 1,20 2,20 |
28,0 8,0 3,4 1,6 0,8 |
Мінімально можливий діаметр круга при якому можливе різання матеріалу, в залежності від конструкції кріплення диску та технології різання:
,
де – діаметр фланця кріплення диску, для дисків ø180 та ø230 мм дорівнює 40 мм, ø300 – 80 мм, ø400 – 100 мм, ø500 – 130 мм; – гарантований розмір для забезпечення зазору між фланцем та деталлю, =5 мм.
Цьому діаметру відповідає швидкість різання
,
де – максимальне значення колової швидкості, =80 м/с.
Мінімальне значення коефіцієнта шліфування для вказаних умов різання
,
де – коефіцієнт, який визначає жорсткість конструкції верстата. Цей коефіцієнт для маятникових пил складає 0,8…0,9.
Число перерізів , яке можна виконати одним кругом при різанні труби:
.
де – початковий діаметр круга; – діаметр круга після перерізів, у розрахунку приймаємо (максимально можливий знос диску).
Кількість дисків необхідна для виконання необхідної кількості перерізів на маятниковій пилі: .
Кількість дисків необхідна для виконання необхідної кількості перерізів на верстаті з жорсткою конструкцією: .
Приклад визначення необхідного числа абразивних армованих кругів ø400×4×32 мм для виконання 2 тис. перерізів труби 76×4 мм. Визначаємо площу перетину труби і площу периферії круга, а також відношення між ними при значенні параметрів і ( =9,04 см2; =50,24 см2; =9,04/50,24=0,18; =1,43; =3,4).
Оптимальну швидкість подачі визначаємо при наступних початкових даних:
=0,47 грн/хв. – вартість машинного часу, праці оператора і накладні витрати; =0,076 м – зовнішній діаметр труби, яка розрізається; =0,000904 м2 – площа перетину труби; =86000 грн/м3 - середня вартість одиниці об'єму круга; =0,004 м – висота круга.
З табл. 4.2 визначаємо значення параметрів , для =0,18 при отриманому значенні економічної подачі =0,5 м/хв; = 2, = –1. Різання труби 76×4 мм кругом ø 400×4×32 мм можливе до діаметру 270 мм, що відповідає робочій швидкості 54 м/с.
За залежністю (5.13) визначаємо мінімальне значення коефіцієнта шліфування для вказаних умов різання:
В процесі різання по мірі зносу круга змінюється відношення , яке в значній мірі визначає величину коефіцієнта шліфування. Тому при розрахунку потреби в кругах слід приймати коефіцієнт шліфування відповідний не мінімальній, а середньої робочої швидкості круга. В цьому випадку коефіцієнт шліфування має дещо більше значення.
При різанні на маятниковій пилі коефіцієнт шліфування рівний:
.
Використовуємо залежність для визначення коефіцієнта шліфування
,
де – число перерізів; – площа поперечного перетину розрізуваної труби, мм2; – початковий діаметр круга, мм; – діаметр круга після перерізів, мм.
Визначимо число перерізів, яке можна виконати одним кругом ø400х4х32 мм при різанні труби 76х4 мм:
.
При різанні на маятниковій пилі можна виконати 85 перерізів. Таким чином, для виконання 2 тис. перерізів труби 76х4 мм кругами ø 400х4х32 мм потрібно
кругів
при різанні на верстаті з жорсткою конструкцією або 24 круги – на маятниковій пилі. З урахуванням коефіцієнта шліфування, прийнятого при середній робочій швидкості, в даному прикладі число кругів складе не 20, а 18. Разом з тим коефіцієнт, який характеризує жорсткість машини, залежить від конкретного типу приводного пристрою.