Основные понятия и определения 1.1 Общие сведения

Порядок выполнения задания

Расчет и выбор посадки с зазором

1.1.1 Исходные данные:

номинальный диаметр сопряжения: d =158 мм;

наибольший и наименьший расчетные зазоры: S_{р min} =28 мкм; S_{р max} =117мкм;

система изготовления деталей сопряжения: система вала

1.1.2 Требуется выполнить:

1. Выбрать посадку для гладкого цилиндрического сопряжения в соответствии с техническими условиями, данными в задании.

2. Построить схему расположения полей допусков по данным выбранной посадки и заполнить таблицу установленной формы.

3. Установить наиболее приемлемые технологические процес­сы окончательной обработки вала и отверстия и требования к шероховатости поверхностей.

4. Вычертить сопряжение в сборе и подетально с обозначенном посадки, предельных отклонений и шероховатости поверхностей.

5. Выбрать универсальные средства для измерения размеров от­верстия и вала.

6. Построить схему расположения полей допусков рабочих ка­либров для контроля отверстия и вала, рассчитать их предельные и исполнительные размеры. Представить эскизы калибров с указани­ем их маркировки и исполнительных размеров.

1. Наибольший и наименьший расчетные зазоры S_p.max и S_p.min определяются на основе гидродинамической теории смазки или же на основе экспериментальных и опытных данных с учетом запаса металла на износ и скорости изнашивания сопрягаемых деталей.

В целях увеличения срока службы подвижных соединений в пре­дельные расчетные зазоры вносят поправку, которая учитывает ха­рактер изменения зазора в процессе эксплуатации.

После внесения в расчетные зазоры поправки переходят к мон­тажным зазорам (S_м.min, S_{м max}), по которым выбирается посадка.

Условия выбора посадки следующие:

(1)

(2)

где S_тб.minи S_тб.max - предельные зазоры для выбранной по­садки по стандарту.

Выполнение условия 1 обязательно; желательно и выполнение условия 2. Значения предельных табличных и монтажных зазоров определяются из выражения:

(3)

(4)

(5)

(6)

где Т_П - допуск посадки;

К - коэффициент, зависящий от квалитета: для 5... 10 квалитетов

К = 2, для 11 и грубее К = 1.

Допуск посадки подсчитывается по формуле:

117-28=89мкм (7)

Затем определяется значение коэффициента К, для чего сначала рассчитывается коэффициент а:

=17,66 (8)

где Т_ср - средний допуск размеров отверстия и вала, мкм.

Т_ср= 0,5T_П=44,5мкм

i -единица допуска, мкм

Для размеров до 500 мм

=2,52мкм (9)

где D_m – средний диаметр, мм;

Средний диаметр интервала размеров определяется из выражения:

(10)

=146,97

где D_max и D_min -наибольший и наименьший диаметры интер­вала размеров по ГОСТ 25346-89, к которому относится заданный номинальный диаметр.

По расчетному значению коэффициента "а" по таблице 2 [1] устанав­ливается квалитет (7)

По установленному квалитету определяется числовое значе­ние К=2.

Определяем значения монтажных зазоров:

По таблицам ГОСТа 25347-82 выбирается посадка так, чтобы выполнялись условия выбора:

(11)

(12)

Ориентируясь на заданную систему (система вала) и на квалитет, определяем поле допуска на размер вала и предельные отклонения:

Ø

Далее определяем предельные отклонения отверстия:

Поле допуска отверстия, сначала выбираем из основного ограничительного отбора (таблица 8 [7]):

Ø

Проверка:

0мкм ≥-3,15мкм

80мкм ≤ 85,85мкм

Условие выполняется.

2. Строим схему расположения полей допусков для посадки Ø , определяем основные элементы сопряжения, записываем их в таблицу 1 и показываем на схеме полей допусков.

Рисунок 1- Схема полей допусков посадки соединения Ø

Таблица 1- Основные элементы сопряжения

Условные обозначения

Значения основных параметров

Значения предельных размеров

Зазоры или натяги, мкм

Харак­тер посадки

по­садки

пре­дель­ных откл. отвер­стия

пре­дель­ных откл. вала

номи­наль­ный раз­мер, мм

верхнее отклоне­ние, мкм

нижнее отклоне­ние, мкм

допуск, мкм

Dmax

Dmin

dmax

dmin

по схеме полей допусков

наиболее вероятные значения

отв.

вала

отв.

вала

отв.

вала

Smax

Smin

S^вmax

S^вmin

H7

h7

-40

158,04

157,96

68,29

11,71

С зазором

Наиболее вероятные значения предельных зазоров (S^в_max, S^в_min) определяются из следующих принятых условий: погрешности разме­ров отверстия и вала распределены по нормальному закону; центр группирования размеров совпадает с серединой поля допуска и зона рассеяния размеров равна допуску на обработку.

Тогда

(13)

(14)

где S_ср – среднее значение зазора;

, (15)

– среднее квадратическое отклонение зазоров;

. (16)

Средние квадратические отклонения соответственно размеров отверстия и вала определяются по уравнениям:

, (17)

. (18)

3. Наиболее приемлемые технологические процессы окончатель­ной обработки отверстия и вала устанавливаем из условия приме­нения наиболее распространенных технологических процессов и обеспечения допусков выбранных квалитетов (приложение 3[1]):

- для отверстия – обтачивание продольной подачей чистовое;

- для вала – протягивание чистовое

Тре­бования к шероховатости поверхностей устанавливаем по прило­жению 4[1].

- для отверстия (при допуске формы 60% от допуска размера) – R_a=3,2 мкм

- для вала (при допуске формы 60% от допуска размера) - R_a=3,2мкм

4. Вычерчиваем эскизы соединения в сборе и подетально с обозначением посадки, предельных отклонений (смешанным спосо­бом) и шероховатости поверхностей (рисунок. 2).

Рисунок 2-Обозначение посадки и предельных отклонений размеров на сборочном и рабочих чертежах.

5. Выбираем универсальные средства для измерения размеров отверстия и вала. При этом должно выполняться следующее условие:

(19)

где – предельная погрешность измерения выбранным средством измерения (приложение 5[1]);

– допустимая погрешность измерения по ГОСТ 8.051-81 (приложение 6[1]).

- для отверстия выбираем индикаторный нутромер с ценой деления 0,001 и 0,002мм(Δ_lim=±7,5 мкм), δ=12 мкм; ±7,5 мкм <12 мкм

- для вала выбираем микрометр 1-го класса (Δ_lim=±10 мкм), δ=12 мкм; ±10 мкм <12 мкм

6. Годность деталей, изготовленных с допуском по 6... 17 квалитетам, наиболее часто при массовом и крупносерийном производ­ствах проверяют предельными калибрами.

Допуски размеров и отклонения калибров нормируются ГОСТ 24 853-81.

При расчете предельных размеров калибров приняты следующие обозначения:

Н - допуск на изготовление калибров для отверстия;

Z - отклонение середины поля допуска на изготовление про­ходного калибра для отверстия относительно наименьше­го предельного размера контролируемого изделия;

Y - допустимый выход размера изношенного проходного ка­либра для отверстия за границу поля допуска изделия;

Н₁ - допуск на изготовление калибров для вала;

Z₁ - отклонение середины поля допуска на изготовление про­ходного калибра для вала относительно наибольшего пре­дельного размера контролируемого изделия;

У ₁ - допустимый выход размера изношенного проходного ка­либра для вала за границу поля допуска изделия.

Указанные параметры калибров определяются по ГОСТ 24853-81 (приложение 7[1]):

Н=8 мкм, Z=6 мкм, у=4 мкм, Н₁=8 мкм, Z₁=6 мкм, у₁=4 мкм.

Предельные размеры калибров пробок определяются по урав­нениям:

ПР

(20)

(21)

(22)

НЕ

(23)

(24)

Предельные размеры калибров скоб определяются по уравнениям:

ПР

(25)

(26)

(27)

НЕ

(28)

(29)

Схема расположения полей допусков калибра – пробки показана на рисунке 3, схема расположения полей допусков калибра – скобы показана на рисунке 4, эскизы калибров представлены на рисунке 5.

Рисунок 3-Схема расположения полей допусков калибра – пробки

Рисунок 4-Схема расположения полей допусков калибра – скобы

Рисунок 5-Эскизы калибров: пробки (а), скобы (б)

Электротехника - наука о практическом применении электрических и магнитных явлений.

На предприятиях по переработке молока и мяса в технологические потоки входят традиционные для многих отраслей производства механи­ческие и гидромеханические процессы (измельчение, дозирование, смеши­вание, разделение неоднородных и однородных жидкостей и т.п.), тепло­вые процессы (шпарка, варка, копчение, охлаждение, пастеризация, стери­лизация и т.п.), а также целый ряд специфических операций (обездвижива­ние, убой, обескровливание, нутровка и т.п.)

Механизация и автоматизация технологических процессов во многом зависит от уровня электрификации этих процессов.

В процессе работы на технологическом оборудовании проводят не только основные (измельчение, перемешивание, варка и т.п.), но и вспомо­гательные (загрузка, перемещение, контроль, выгрузка и т.п.) операции. В зависимости от соотношения этих операций, а также участия человека в их выполнении различают оборудование неавтоматического, полуавтомати­ческого и автоматического действия. В неавтоматическом (простом) обо­рудовании вспомогательные и часть основных операций выполняют вруч­ную. В автоматах все основные и вспомогательные операции выполняются оборудованием без участия человека.

Для работы любого электротехнического устройства необходимо, чтобы через него проходил электрический ток, обязательным условием существования которого является наличие замкнутого контура - электри­ческой цепи.

Основными элементами электрической цепи являются источники и приемники электрической энергии. Кроме этих элементов, электрическая цепь содержит измерительные приборы, коммутационную аппаратуру, со­единительные линии, провода.

В источниках электрической энергии различные виды энергии пре­образуются в электрическую.

Так, в генераторах электростанций в электрическую энергию преоб­разуется энергия механическая, в гальванических элементах и аккумулято­рах - химическая, в солнечных батареях - световая и т.д.

В приемниках электрическая энергия источников преобразуется в тепловую (нагревательные элементы), световую (электрические лампы), химическую (электролизные ванны) и т.д.

Для теоретического анализа какой-либо электрической цепи ее изо­бражают схемой - графическим изображением электрической цели с по­мощью условных обозначений.

Приемники электрической энергии по характеру физических процес­сов, протекающих них, делятся на три основных вида: резистивные; ин-дуктивные; емкостные.

1.2 Резистивные элементы.

В резистивных элементах (резисторах) электрическая энергия необ­ ратима преобразуется в дру гие виды энергии. Примеры резистивных эле­ментов — лампы накаливания (электрическая энергия необратимо преобра­зуется в световую и тепловую, энергии), нагр евательные элементы (элек­трическая энергия нео братимо преобразуется в тепловую), электродвига­тели (электрическая энергия необратимо преобразуется в механическую и ~ тепловую энер гии) и др.

Основной характеристикой резистивного элемента является его вольт-амперная характеристика (ВАХ).

U = f(I), (1.1)

Где U - напряжение. В;

I - сила тока, А.

Если эта зависимость линейная, то резистивный элемент называется линейным и выражение (1.1) имеет вид, известный как закон Ома:

U = RI (1.2)

где R - сопротивление резистора,(Ом.)

Однако во многих случаях ВАХ резисторов является нелинейной. Для многих резисторов (нагревательные спирали, реостаты и др.) нелиней- ность ВАХ объясняется тем, что эти элементы - металлические проводни­ки и электричес кий ток в них - есть ток проводимости (направленное дви­жение - "дрейф" свободных электронов).

Дрейфу электронов препятствуют (оказывают сопротивление) ко­леблющиеся атомы, амплитуда колебаний которых определяется темпера­турой проводника (температура -мера кинетической энергии атомов).

При протекании тока, свободные электроны сталкиваются с атомами и еще более раскачивают их. Следовательно, температура проводника воз­растает, отчего увеличивается и его сопротивление R. Таким образом, со­противление R зависит от тока R = f(I) и ВАХ нелинейна (рисунок 1.1)..

При изменении температуры в небольших пределах сопротивление проводник! выражается формулой

R = R₀ [1 + a(T-Tо)], (1.3)

где Rо, R - сопротивления проводников при температуре Tо, T, Ом; То - начальная температура проводника, К; Г- конечная температура проводника, К; а - температурный коэффициент сопротивления.

Рисунок 1.1 - Общий вид В АХ металлического (а), полупроводнико­вого (б), и константанового (в) резистивных элементов.

У большинства чистых металлов a >0, что означает, что с повыше­нием температуры сопротивление металлов увеличивается.

У электролитов, изделий из графита и полупроводников а<0 (таблица 1.1).

Таблица 1.1- Удельное сопротивление и температурный коэффициент

сопротивления некоторых материалов

Наименование 1	Удельное	Температурный
	сопротивление при	коэффициент
материала	20 °С, мкОм м	сопротивления, 1/°К
•Mедь	0,0172-0,0182	0,0041
Алюминий	0,0295	0,0040
Сталь	0,125-0,146	0,0057
Вольфрам *	0,0508	0,0048
Уголь	10-60	-0,005
Манганин (Сu-80 %,
Mn-12%,Ni-3%)	0,4-0,52	3*10'^5
Константан	0,44	5*10"^5
Нихром (Сг-20 %, Ni-80 %)	1,02-1,12	0,0001
Полупроводники (Si, Ge)	1,0-14	-(0,2-0,8)

В таблице 1.2 приведены условные графические обозначения резистивных элементов.

Для характеристики проводящих свойств различных материалов су­ществует понятие объемного удельного электрического сопротивления. Объемное удельное электрическое сопротивление р_у данного материала

равно сопротивлению между гранями куба с ребром 1 м в соответствии с формулой:

p _v = (1.4)

S- площадь поперечного сечения проводника, м²; I - длина проводника, м.

1.3 Индуктивный и емкостный элементы

Эти элементы имеют принципиальное отличие от резистивных эле­ментов в том, что в них не происходит необратимого преобразования элек­трической энергии в другие виды энергии.

Поэтому, когда сопоставляют элементы по своему характеру, то ре-зистивные элементы называют активными^ а индуктивный и емкостный элементы реактивными.

Классическим примером индуктивного элемента является катушка, намотанная проводом на магнитопровод (сердечник). Примерами емкост­ного элемента являются конденсаторы плоские, цилиндрические, сфериче­ские и т.д.

Напряжение u_L на идеальном индуктивном элементе связано с током i_L в этом элементе формулой:

U_L = L (1.5)

где L - индуктивность элемента, Гн.

Для идеального емкостного элемента ток i_с и напряжение и_с выра­жаются идентичной формулой:

I_c = C (1.6)

где С - емкость элемента, Ф.

Из (1.5) и (1.6) следуют выводы:

- при постоянном токе (i_c = const) напряжение u_L=0, вследствие чего и сопротивление индуктивного элемента на постоянном токе равно нулю;

- при постоянном напряжении (и_с=const) ток = 0, вследствие чего со-

противление емкостного элемента на постоянном токе равно бесконеч­ности.

Таким образом, индуктивный элемент пропускает постоянный ток без сопротивления, а емкостный элемент не пропускает постоянный ток.

Конденсаторы можно рассматривать как идеальные емкостные эле­менты. Однако катушки индуктивности часто имеют значительное рези-стивное сопротивление, и поэтому не могут рассматриваться в качестве идеальных индуктивных элементов.

Условное обозначение в схемах электрических цепей:

1.4 Источники постоянного напряжения

Источник постоянного напряжения (ИПН) характеризуется следую­щими основными параметрами:

- электродвижущей силой (ЭДС) Е;

- внутренним сопротивлением Rq;

- напряжением U на зажимах (полюсах) источника.

Схема ИПН с подключенным к нему приемником R изображена на рисунке 1.2,а.

Основной характеристикой ИПН является его ВАХ (внешняя харак­теристика) - зависимость напряжения Uна его зажимах от тока I источни­ка (прямая 1 на рисунке 1.2,6).

U = E-R₀+I

Уменьшение напряжения U источника при увеличении тока объясняется увеличением падения напряжения на внутреннем сопротивлении R₀ источника (слагаемое R₀ + I в (1.7))

Прямая 2 соответствует ВАХ идеального ИПН, у которого R₀ = 0

Анализ 1.7 позволяет сделать выводы:

- при тоже источника I=0 (холостой ход источника) напряжение источника равно его ЭДС: U = E_t=0

- ЭДС источника - это его напряжение в режиме холостого хода;

- по известной ВАХ источника (рисунок 1.2,6) можно определить его внутреннее сопротивление по формуле:

Дата добавления: 2015-04-30