Определение типа производства
Технологическая часть
4.1 Назначение детали и анализ её эксплуатации
Рабочее колесо – основная деталь насоса. Рабочее колесо является элементом, преобразующим вращательную энергию вала в давление внутри корпуса с перекачиваемой жидкостью. На рабочем колесе имеются лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму. Жидкость подходит к рабочему колесу вдоль оси его вращения, затем направляется в межлопаточный канал и попадает в отвод.
Материалом рабочего колеса служит сталь 40Х ГОСТ8479-70. Основными рабочими поверхностями являются: лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму, шпоночный паз.
Рабочие колеса выходят из строя вследствие коррозионного, эрозионного износа и кавитационного, сильного осевого сдвига ротора в результате неправильной сборки насоса или разрушения радиально-упорных подшипников, попадания в насос посторонних предметов, разработка шпоночных пазов; ослабление посадки рабочих колес на валах.
Характер износа поверхностей данной детали следующий. Шпоночные пазы могут иметь износ, смятие рабочих поверхностей. Шпоночные пазы изнашиваются по ширине. Износ лопаток по толщине и износ внутренне поверхности отверстия.
Технологической базой при восстановлении данной детали не зависимо от сочетания дефектов и маршрута восстановления является внутренняя поверхность отверстия.
Уровень браковочного износа: при наличии дефектов в виде трещин, отколов, выкрашиваний, больших задиров на поверхности соприкосновения с валом колесо выбраковывают.
Наибольший диаметр колеса составляет 258 мм, а его длина составляет
94 мм.
Анализ свойств материала рабочее колесо
Восстанавливаемая деталь изготовлена из стали марки сталь 40Х ГОСТ 8479-70, химический состав и механические свойства
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ГОУ ОГУ 150205.65.2310.02 ПЗ |
Таблица 4.1 - Химический состав стали марки сталь 40Х
| С% | Si% | Mn% | S% | P% | Cr% | Ni% | Cu% |
| 0,36-0,44 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | До 0,035 | До 0,035 | 0,8-1,1 | До 0,3 | До 0,3 |
Таблица 4.2 - Механические свойства стали марки сталь 40Х
| Режим термообработки | Ϭ0,2, МПа | ϬВ, МПа | δ, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 | HB | |||
| Операция | t, oC | Время выдержки, t, мин | Охлаждающая среда | не менее | |||||
| Закалка Отпуск | Масло Вода или масло |
Свариваемость стали 40Х, определяется содержанием углерода и других элементов Сэ, %, которая определяется по формуле
Сэ=С+Mn/6+Cr/5+Ni/15+Cu/13+P/2, (4.1)
Сэ=0,4+0,60/6+0,9/5+0,030/15+0,30/13+0,035/2=0,71.
Содержание углерода 0,71%.
Так как Сэ=0,71 %, при наплавке требуются дополнительные технологические операции.
Рабочее колесо из стали 40Х обладает достаточной прочностью, хорошей обрабатываемостью резанием, малой чувствительностью к концентрации напряжения.
Анализ детали на технологичность
В качестве ремонтной заготовки используют изношенную деталь, изготовленную из стали 40Х ГОСТ 8479-70.
Конфигурация детали может вызвать трудности при получении заготовки.
Обработку данной детали можно вести на токарно-винторезном станке 16К20. Поверхность 1 (Рисунок 3.3) с шероховатостью 2.5 можно получить путем обработки на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ DMC DM 42V.
Требуемую точность и шероховатость можно получить путём обработки на станках нормальной точности и в универсальных приспособлениях нормальной точности. Контроль размеров и шероховатости можно вести универсальными средствами измерения.
На чертеже все размеры указаны согласно ряду предпочтительных чисел.
Определение типа производства
В машиностроении различают три основных типа производства: массовое, серийное, единичное. Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой выпускаемых изделий при большом объеме выпуска. Серийное производство характеризуется более широкой номенклатурой выпускаемых изделий и меньшим объемом выпуска. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой и мальм объемом выпуска изделий.
Тип производства ориентировочно может быть определен по объему выпуска (шт.) и массе деталей.
Таблица 4.3 – Ориентировочное определение типа производства
| Масса детали, кг | Годовой объем выпуска, шт., при типе производства | ||
| единичное | мелкосерийное | среднесерийное | |
| до 1,0 | не более 10 | Св.10 до 2 000 | Св. 2 000 до 100 000 |
| Св. 1,0 до 2,5 | " 10 " 1 000 | " 1 000 " 50 000 | |
| " 2,5 " 5,0 | " 10 " 500 | " 500 " 35 000 | |
| " 5,0 " 10,0 | " 10 " 300 | " 300 " 25 000 | |
| свыше 10 | " 10 " 200 | " 200 " 10 000 |
При массе детали 16,6 кг и количестве деталей 200 шт. в год по таблице 4.3 принимаем тип производства – мелкосерийный.