Конструкторская часть

3. Конструкторская часть

3.1 Анализ существующих конструкций

При износе передней кромки планок до радиуса более 1,5 мм подбарабанье необходимо переставить, перевернув его на 180⁰ так, чтобы задние неизношенные кромки оказались впереди. При износе обоих кромок подбарабанье обрабатывают различными приспособлениями, устанавливаемые на строгальные или токарные станки и др.

Одним из которых является приспособление к токарному станку, которое изображено на четвертом листе графической части. Которое состоит из: 1- патрон токарного станка; 2 – передний кронштейн; 3 – резцовая головка; 4 – вращающийся центр задней бабки; 5 – задний кронштейн; 6 – тяга; 7 – суппорт [11].

Для проточки подбарабанья устанавливают вогнутой стороной вниз на передний и задний кронштейны, соединенные с суппортом станка. Резцовая головка приводится во вращение от шпинделя токарного станка. После расточки грани планок округляют напильником до радиуса 0,5 мм во избежании повреждения зерна.

Основными недостатками этого приспособления являются: неудобство крепления подбарабанья в кронштейнах; ненадежность крепления кронштейнов; возникновение вибрации борштанги, которая установлена в шпинделе токарного станка.

Также на четвертом листе графической части изображен переоборудованный станок РР-4А.

Модернизированный станок состоит из основания 1, на котором установлена станина 2, вала привода 6 с закрепленной резцовой головкой 9 и резцами 8, получающего вращение от двигателя 13 станка через муфту 3, передвижной каретки 18 для установки подбарабанья. Каретка вместе с подбарабаньем перемещается механизмом рабочего хода, который получает движение от ходового винта 17, редуктора 5 и звездочки 4 [5].

Подлежащее расточке подбарабанье 12 устанавливают на каретке 18 и закрепляют при помощи установки контрольных пальцев в отверстия щек и головок винтов 15. Регулировочные винты 15 в стойках 14 позволяют перемещать подбарабанье относительно резцовой головки 9 и регулировать их соосность. Соосности добиваются также при помощи секторных шаблонов радиусом 287 мм, устанавливаемых на опоры 10 и 11. Резцы в головке 9 устанавливают на заданный размер по индикатору закрепленному на опоре 10. Холостой ход каретки сообщает электродвигатель с редуктором 13. При хорошо выправленном подбарабанья растачивание ведут за один проход. Время на растачивание подбарабанья составляет 30-32 мин при малом износе планок и большой подаче каретки (37,8 мм/мин) и 60-65 мин при большом износе планок и малой подаче каретки (18,2 мм/мин). Станок обеспечивает достаточную точность расточки подбарабанья.

Главным недостатком этого станка является то, что он предназначен для расточки подбарабанья комбайна СК-4 у которого оно отличается от конструкции подбарабанья комбайнов СК-5 и других современных.

3.2 Описание конструкции

Задача повышения эффективности и качества выпускаемой продукции в полной мере относится к ремонту комбайнов.

Важной задачей является как можно больше восстановить деталей и повысить качество ремонта.

Среди мероприятий, направленных на решение поставленной задачи, можно выделить процесс восстановления рабочих кромок подбарабанья комбайнов. Для этого предлагается приспособление к шлифовальному станку 3А423, которое изображено на пятом листе графической части, которое состоит из резцовой головки и установочных кронштейнов.

Данное приспособление позволяет увеличить универсальность шлифовального станка 3А423, так как при небольшом переоборудовании он может использоваться как для расточки подбарабанья, так и для шлифования коленчатых валов и других цилиндрических поверхностей.

Резцовая головка состоит из ступицы на которую с натягом посажен диск, на котором расположены восемь резцов под углом 45⁰. Из них четыре резца расположены вдоль одной прямой, а относительно друг к другу под углом 90⁰. Другие четыре резца смещены вдоль диска на четыре миллиметра и также расположены вдоль одной прямой. Такое расположение резцов позволяет так отрегулировать резцовую головку, что первые четыре резца установлены на один вылет, которые снижают верхний слой металла, а другие четыре резца на другой вылет, которые производят чистовую обработку планок. При такой регулировке резцов мы уменьшаем время, которое необходимо для расточки подбарабанья.

3.3 Расчет шпонки на срез

В данной конструкции шпонка является деталью, на которую действует неравномерная нагрузка. Величина нагрузки зависит от того, с каким усилием действует резец на планку, чем меньше усилие, тем меньше нагрузка на вращение вала 980 об/мин, диаметр вала d_ср = 59,5 мм.

Расчетное напряжение среза равно [16]:

, (24)

где F – сила, действующая на шпонку, Н;

– площадь сечения шпонки, м;

– допустимое напряжение на срез, для стали – кг/см².

Определяем вращающий момент:

, (25)

где Р – мощность, передаваемая электродвигателем, кВт.

Сила, действующая на шпонку определяется по формуле:

 (26)

где V – линейная скорость, м/с.

Определяем напряжение среза: