- •МИнистерство образования и науки украины
- •Тема 1. Введение
- •Тема 2. Проектирование основного оборудования
- •Тема 3. Проектирование вспомогательного
- •Тема 1. Введение Лекция № 1
- •1.1 Общие требования к оборудованию прокатных цехов
- •1.2 Нормативная документация, регламентирующая
- •1.3 Стадии проектирования и изготовления нового
- •Тема 2 Проектирование основного оборудования Лекция № 2
- •2.1 Исходные данные для проектирования прокатных
- •2.2 Проектирование валкового комплекта
- •2.3 Проектирование подушек
- •Лекция №3
- •1. Расчет подшипников качения на долговечность
- •Лекция №4
- •4.1 Расчет валков на статическую прочность
- •4.2 Расчет валков на выносливость
- •4.3 Расчет валков на деформацию
- •Лекция №5
- •5.1 Расчет деформации валковой системы кварто
- •5.2 Проектирование профилировок листовых станов
- •Лекция № 6
- •6.1 Проектирование станин
- •6.2 Определение основных размеров станины
- •6.3 Определение моментов инерции и моментов
- •6.4 Расчет изгибающих моментов и напряжений
- •Лекция № 7
- •7.1 Проектирование электромеханических нажимных
- •7.2 Определение параметров винтов и гаек
- •Лекция №8
- •8.1 Проектирование привода нажимных механизмов
- •8.2 Определение параметров уравновешивающего устройства
- •Лекция № 9
- •9.1 Расчет модуля жесткости рабочей клети
- •9.2 Определение деформации станин
- •9.3 Установка рабочей клети на фундамент
- •Лекция № 10
- •10.1 Проектирование привода прокатной клети
- •10.2 Расчет шарнира Гука на прочность
- •Лекция № 11
- •11.1 Проектирование шестеренных клетей
- •11.2 Расчет зубчатого зацепления шестеренной клети
- •11.3 Расчет шестеренных валков на прочность
- •Лекция № 12
- •12.1 Проектирование рольгангов
- •12.2 Расчет роликов рольгангов на прочность
- •12.3 Конструкции рольгангов
- •12.4 Расчет мощности двигателей рольгангов
- •Лекция № 13
- •13.1 Определение параметров роликоправильных машин
- •13.2 Элементы теории правки полос
- •13.3 Определение усилий и моментов при правке в рпм
- •Лекция № 14
- •14.1 Ножницы прокатных цехов
- •14.2 Определение усилия резания параллельными ножами
- •14.3 Определение усилия резания гильотинными ножницами
- •14.4 Определение усилия резания дисковыми ножницами
- •Лекция № 15
- •15.1 Конструкции моталок
- •15.2 Расчет барабана моталки
- •15.3 Расчет мощности привода моталки
- •Лекция № 16
- •16.1 Динамические расчеты оборудования прокатных цехов
- •16.2 Составление физической модели машины
- •16.3 Динамические нагрузки в машинах
- •16.4 Динамические нагрузки от ударов в зазорах
- •16.5 Уменьшение динамических нагрузок
1.2 Нормативная документация, регламентирующая
процесс создания нового оборудования
Для облегчения и ускорения процесса проектирования машин и их изготовления, а также снижения их стоимости необходимо использовать унификацию и нормализацию деталей, узлов и агрегатов.
Унификация состоит в многократном повторении в конструкции одних и тех же элементов, что способствует сокращению номенклатуры деталей, уменьшению их стоимости, упрощению эксплуатации и ремонта машин. Унификация конструктивных элементов (фасок, галтелей, шпоночных соединений, посадочных диаметров, резьб, зубчатых зацеплений и т.д.) позволяет сократить номенклатуру обрабатывающего, измерительного и монтажного инструмента. Унификация марок и сортамента материалов, электродов, подшипников, крепежных деталей облегчает снабжение завода-изготовителя и проведение ремонтов в самом цехе. Наибольший эффект дает заимствование серийно изготавливаемых изделий (например, редукторов). В этом случае, помимо снижения стоимости, имеется гарантия надежности вследствие проверенности таких изделий опытом эксплуатации.
Нормализация – это регламентирование конструкции и типоразмеров широко применяемых машиностроительных деталей, узлов и агрегатов. Например, нормальный ряд диаметров головок шпинделей. Нормализация ускоряет проектирование, изготовление и ремонт
машин, а также способствует повышению их надежности.
Нормали являются стандартами для всей промышленности или данной отрасли и поэтому относятся к нормативной документации. Вся нормативная документация, применяющаяся при проектировании машин и механизмов, относится к общегосударственным или отраслевым стандартам. Из них непосредственно используемой при проектировании является ЕСКД - единая система конструкторской документации, которая регламентирует как оформление документов, так и их содержание.
ЕСКД, которая содержит свыше 130 стандартов, обеспечивает единство оформления и обозначений, определяет комплектность документации, порядок ее утверждения, учета, хранения и внесения изменений. Единство правил выполнения и оформления чертежей создает единый технический язык для всех предприятий любой отрасли промышленности.
Кроме ЕСКД при проектировании обязательно применяются стандарты на все виды материалов, конструктивных элементов, крепежных изделий, защитно-декоративных покрытий и т.д. Не стандартизованные детали и элементы конструкций допускается применять только в тех случаях, когда это технически обосновано.
1.3 Стадии проектирования и изготовления нового
оборудования
Исходным документом для начала проектирования обычно яв
ляется техническое задание, которое выдается министерством или частной фирмой-заказчиком и в котором определяются параметры будущего оборудования, область и условия его применения.
Иногда исходным пунктом бывает техническое предложение,
выдвинутое проектной организацией или группой конструкторов. Это также может быть научно-исследовательская работа (НИР) или изобретение и созданный на их основе экспериментальный образец.
В ответ на техническое задание проектной организацией разрабатывается техническое предложение, в котором определяются способы и основные конструктивные решения, позволяющие реализовать требования технического задания. Как правило, в техническом предложении также уточняются параметры будущей конструкции. Поскольку от начала проектирования до начала выпуска изделия проходит 2÷3, а иногда и больше лет, то конструктивные решения должны быть прогрессивными, гарантирующими моральное не старение оборудования в течение всего срока его физической долговечности.
После утверждения технического предложения с необходимыми коррективами начинается стадия эскизного проектирования.
Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, содержащих принципиальные решения по обеспечению требований технического задания и дающих общее представление об устройстве и принципе работы изделия. В эскизном проекте подтверждаются или уточняются требования к изделию, установленные техническим заданием и техническим предложением. Рассчитываются технико-экономические показатели будущего изделия, закладываются основы применения типовых, стандартизованных составных частей разработки. Устанавливаются требования к составным частям и материалам. В случае необходимости проводятся экспериментальные исследования для уточнения параметров изделия или технологии его изготовления.
После утверждения эскизного проекта заказчиком начинается стадия технического проектирования. Технический проект - совокупность конструкторских документов, содержащих принятые окончательно все конструкторские решения по данному изделию, до последнего болта и гайки. Он содержит пояснительную записку с расчетами ответственных узлов и деталей, общие виды изделия и его отдельных узлов, а также наиболее важных деталей (типа станин рабочей клети). Технический проект должен обеспечить достижение заданных параметров изделия и его технико-экономическую эффективность, что подтверждается окончательным расчетом. Он должен также содержать решения по технологии изготовления деталей и узлов изделия, а также его сборки, испытаний и монтажа у заказчика.
После утверждения технического проекта начинается стадия рабочего проектирования. Рабочий проект обычно делает проектная организация предприятия-изготовителя, поскольку на месте проще согласовать требования к деталям и технологии их изготовления в цехах. Рабочий проект содержит всю техническую документацию, необходимую для изготовления каждой детали изделия. Поэтому рабочие чертежи деталей содержат сведения о допусках, шероховатости поверхностей, технологии изготовления, соответствующей имеющимся станкам, инструменту, оснастке и т.д.
После утверждения рабочего проекта начинается изготовления
опытного образца изделия, если предусматривается его серийное производство. Прокатное оборудование обычно является уникальным, поэтому опытный образец может быть и последним. На заводе-изготовителе осуществляется сборка изделия на стенде и его отладка. Затем изделие демонтируется и отправляется к заказчику, где оно окончательно монтируется в цехе. Проводятся испытания изделия, в случае необходимости – его доводка, и, наконец, - приемка заказчиком.
Если предусматривается выпуск серии изделий, то разрабатывается серийная документации с учетом опыта работы головного образца, и организуется серийный выпуск.