Общие вопросы моделирования и конструирования (стр. 15 )

/ — сверлильный патрон; 2 — шпиндель; 3— реечный механизм; 4 — ременная пере­дача; 5 — электродвигатель; 6 — механизм подъема.

Задание 2. Рассчитать подачу s, скорость резания о, ча­стоту вращения п, осевое усилие Р, крутящий момент МKP.

Цель. Освоение приемов выполнения технических расчетов.

Оборудование, инструмент и материалы для изучения. Об­разцы сверлильных станков, счетная машинка, логарифмиче­ская линейка, справочники.

Методические рекомендации. Последовательность выполне­ния расчетов:

1. Определяем технологически допустимую подачу s (мм/об) для сверла D = 6 мм по формуле:

S=сD0,6,

где с — коэффициент, равный 0,07; D —диаметр сверла, мм.

Подставляя числовые значения в формулу, получаем: s==0,07-60,6=0,2 мм/об.

2. Вычисляем допустимую скорость резания v (м/мин) для сверления по формуле:

где cv — коэффициент для расчета скорости резания при сверлении, равный 10,5; D — диаметр сверла, мм; Т — стойкость сверла, равная 35 мин; т — показатель стойкости для серого чугуна с твердо­стью НВ 190, равный 0,125;

s — подача сверла на один оборот шпинделя, мм/об; zv — показатель степени, равный 0,25; ув — показатель степени, равный 0,55; kv — коэффициент, равный 1.

3.Находим частоту вращения п (об/мин), при которой про­изводится сверление отверстия =1359 об/мин

4.Определяем осевое усилие резания Р (Н) по эмпириче­ской формуле:

Р=9,81 CpDzpSvPkp.

Коэффициенты Ср=42; гР=1,2; г/Р=0,75; /гР«1. Подста­вив числовые значения в формулу, получаем: Р— =9,81 чг-б^-О. г0-75» 1057 Н.

5.Крутящий момент резания Мкр (Н-мм) вычисляется по
эмпирической формуле:

MKp==9,81cMDzMsVMkM-

Для серого чугуна с твердостью #£ = 190 коэффициенты1 см= 12; 2м=2,2; г/м=0,8;1

Подставив эти коэффици­енты в формулу, получаем: МКр=9,81 • 12-62'2-0,2в'в» «1673,3 Н-мм.

Необходимо соблюдать методику выполнения расчетов. Ис­пользуя для расчетов готовые формулы, следует правильно оценивать их точность. В противном случае нельзя будет сделать заключение о точности полученных результатов.

Рис. 158. Шкив ведущий.

Осо­бенно осторожно надо исполь­зовать формулы, которые включают в себя различные коэффициенты. Расчет должен выполняться в специальной тетради. В процессе расчета не следует ничего стирать или зачеркивать. Расчетная рабо­та требует полной сосредото­ченности и внимания. Найти ошибку в расчете бывает труд­нее, чем ее избежать. Прене­брежение этими простыми пра­вилами может свести на нет всю ценность расчета или, что еще хуже, привести к ошибоч­ным заключениям.

Задание 3. Самостоятельно рассчитать клиноременную пе­редачу. Выполнить чертеж ве­домого шкива.

Цель. Совершенствование навыков выполнения технических расчетов и графических работ.

Оборудование, инструмент и материалы для изучения. Счет­ная машинка, чертежные инструменты и материалы, техниче­ские справочники.

Методические рекомендации. Составив кинематическую схе­му клиноременной передачи, определяют ее параметры. Вы­полняют расчет ремня на тяговую способность и долговечность, и расчет ведущего шкива (рис. 158). Затем выбирают тип ремня; самостоятельно разрабатывают чертеж ведомого шкива. Параллельно с техническими расчетами выполняют графические задания.

Чертежи некоторых деталей станка (станины, опоры, кор­пуса, плиты-ползуна, шпинделя, зубчатого колеса (шестерни) и рейки приведены на рис. 159—165.

Задание 4. Самостоятельно разработать чертежи деталей станка, указанных в спецификации (рис. 166).

Цель. Совершенствование конструкторских умений. Инструмент и исходные документы. Чертежные инструмен­ты и принадлежности, справочники, сборочный чертеж конст­руируемого станка.

Методические рекомендации. Деталирование производится в соответствии с правилами и требованиями ЕСКД.

После разработки всей документации организуется защита проекта.

Важным этапом работы является подготовка к изготовлению сконструированного станка: определение последовательности изготовления деталей, составление технологических карт на их изготовление, выбор материала, инструментов и т. п.

Из технической документации станка видно, что многие его детали могут быть изготовлены способом механической обра­ботки. При обработке заготовок необходимо строго придержи­ваться установленной технологии и выполнять требования бе­зопасности труда.

В процессе практических работ нужно следить, чтобы из­готовляемые детали, сборочные единицы и механизмы отвеча­ли требованиям технической документации. Очень важно конт­ролировать соответствие размеров деталей номинальным, про­ставленным на чертежах на основании расчетов или же назначенным исходя из конструктивных и технологических со­ображений.

Как видно, изготовление устройства—этап практической работы очень сложный. И для того чтобы изготовить устрой­ство высококачественно, в полном соответствии с замыслом, нужен точный документ (проект), содержащий исчерпываю­щие данные для изготовления и контроля деталей. В состав ра­бочего проекта входит также инструкция по эксплуатации устройства.

Каждое техническое устройство имеет множество деталей, соединенных между собой. Поэтому приходится не только конструировать детали, но и предусматривать возможность, легкость, доступность и целесообразность соединения их тем или иным способом. Если детали сконструированы неверно, то их трудно будет собрать или же они могут быть повреждены при сборке. Ошибки и неувязки при конструировании и изготовлении детали, как правило, выявляются при сборке дета­лей машин. В этих случаях приходится браковать детали или исправлять их недостатки, от чего задерживается сборка тех­нического устройства. Переделка деталей при сборке, в свою очередь, может привести к нарушению принципа взаимозаме­няемости. Все это обязывает предусматривать условия сборки и разборки. Сборка станка должна выполняться по чертежам.

Понятно, что изготовить сложные детали нелегко, а еще труднее добиться слаженной работы их в собранном устрой­стве. Как правило, техническое устройство подвергается испы­таниям. Испытания — ответственный этап работы. В процессе испытания устройства выявляются просчеты, ошибки, недостат­ки изготовления деталей и сборочных единиц, погрешности сборки и т. д. Испытание дает богатейший материал для улуч­шения конструкции (доводки) станка. Ошибки (отклонения от номинальных значений, биения, колебания скорости и т. д.), выявленные в процессе испытания устройства, устраняют и в техническую документацию вносят соответствующие исправления.

Рис. 160. Опора станка.

Сконструированное устройство должно выполнять свою; главную функцию и быть надежным в эксплуатации.

Необходимый этап создания конструкции — отделка и доводка. Работы по отделке и доводке обработанных поверхно­стей металлических изделий нужны для того, чтобы повысить класс шероховатости, сопротивляемость коррозии и сделать изделие красивым.

Завершенное техническое устройство получает экономическую оценку: определяется количество израсходованного материала и его стоимость, стоимость покупных деталей и из­делий, приблизительная стоимость изготовленного изделия и трудоемкость механической обработки.

§ 3. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ РАБОТЫ.

ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСТАВКИ

При подведении итогов работы проводят анализ выполненного технического задания на конструирование, наиболее характерных ошибок, их причин и способов устранения, оценивают успехи учащихся.

После обсуждения выполненных работ очень важно сделать простейшие измерения (например, определить тахометром частоту вращения вала электродвигателя, шпинделя станка и т. д.). В письменном отчете кратко излагают ход эксперимента и приводят его результаты.

В конце учебного года учащимся выставляется дифференцированная оценка с учетом качества разработанного проекта изготовленного изделия и проведенного эксперимента. Подведение итогов работа завершается организацией выставки технического творчества, на которую приглашаются все учащиеся. Проведение выставок способствует еще большему увлече­нию школьников техникой. Активный интерес к процессу кон­струирования помогает формированию конструкторско-технологических знаний и умений, развитию способностей и таких

Рис. 162. Плита-ползун. Рис. I63. Шпиндель.

Рис. I63. Шпиндель.

Рис. 161. Корпус станка.

Рис. 166. Сборочный чертеж станка.

Об организации выставок лучших проектов и изделий не­обходимо сообщить учащимся еще в начале учебного года. В начале подготовительной работы к выставке определяют требования к экспонатам, которые сообщают учащимся. Отбор экспонатов проводит жюри за несколько дней до открытия выставки. Каждый экспонат должен иметь этикетку с назва­нием технического устройства, кратким описанием его назна­чения и фамилией автора, сконструировавшего и изготовивше­го устройство.

К оформлению и обслуживанию выставки привлекают уча­щихся, принимавших участие в конструкторско-технологической работе. В связи с этим особое внимание должно быть об­ращено на подготовку экскурсоводов. В настоящее время очень важно переходить от выставок временных, эпизодических к выставкам постоянно действующим – политехническим музеям. Так, например, в школе № 1 Котельнича Кировской области политехнический музей, созданный учащимися под руководством заслуженного учителя школы РСФСР , действует с 1960 года. В нем имеются модели сельскохозяйственных машин, самолетов, планеров, ракет, судов и т. п. Экспонаты систематически пополняются все новыми и новыми изделиями, механизмами и машинами, сконструированными и изготовленными учащимися.

ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица 1. Физико-механические характеристики древесины

		Предел			Предел
	Плот-	прочности		Плотность,	прочности
Порода	ность.	при рас-	Порода	КГ/М»	при растяже - ,
	кг/м3	тяжении, МН/м'			нии, МН/м!
Береза	720	136	Ель	470	75 ;
Ясень	710	ПО	Пихта	440	—
Дуб	700	100	Осина	430	42
Листвен-			Пробка	240	— :
ница Граб!	С80 670	8	Солома	150 ,	_ :
Бук	650	93	Бальза	100—200 >	5—20 :
Кедр	600	74	Фанера и пяиты
Сосна	520	83—120	Дельта-древеси-
Бамбук	520	-—	на ДСП-10	1400	250
Липа	480	60	Балинит ДСП-20	1300	150
Тополь	470	35	Древесностру-
			жечные плиты:
			ПТ-1, ПТ-3	660-880	35
			ПС-1, ПС-3	500—650	30

Таблица 2.	Краткая	характеристика спортивных поршневых
		микродвигателей
			Частота
	Рабочий объе^Й Ци-	Максималь-	вращения пр"й мак-	Масса,	Габариты (длина, шири-
Марка двигателя	линдра, см''	ная мощность, Вт (л. с.)	сималь­ной мощ-	кг	на, высота), мм
			ности,
			о'б/мйн
МК-17	1,48	110,4(0,15)	12 000	0,130	91X34X65
«Ветерок»	1,48	162(0,22)	11 £00	0,100	75X35X69
МК-12В	2,46	191(0,26)	15 000	0,130	86x40x70
«Ритм»	2,46	236(0,32)	16 000	0,200	100x42x80
ИСКАМ-1	2,47	257(0,35)	15000	0,187	83x42x68
МД-2, 5К «Мете­ор»	2,47	257(0,35)	10 000	0,150	82X42X64
ОТМ-2,5 «Сокол»	2,47	184(0,25)	14 000	0,130	85X42X78'
КМД-2,5	2;48	287(0,39)	14 000	0,180
МД-5А «Комета»	4,82	368(0,5)	16 000	0,225	95X47X80
«Полет»	5,6	368(0,5)	11000	0,230	86x47x89
МАИ-10	9,98	962(1,32)	14 900	0,418	126X54X95
МАИ-26	24,3	1590(2,15)	9 300	0,930	200X80X150

Таблица 3	Рецепты	топливных смесей
	Состав смесе?	для компрессионных д	вигателей, %
	быстроходных		универсальные смеси
Компонент			тихоход-
	1	и	; ных	I	и	ш
Керосин	.	33,4	34,0	25,0 '	28,5	_
Эфир этиловый	45,0	—■	33,0	50,0	41,0	50,0
Эфир серный	—	33,3	—	—	—	—
Масло соляровое	25,0	—	i —	■—•	—-	30,0
Масло касторовое	—	—	, —	10,0	28,5	16,0
Масло МК или
МН	—	•—	'' 33,0	15,0	—	—
Масло МК8	—	33,3	—	—	—
Автол 10	30,0	—		—■	—	__ л
Амилнитрит	-—■	-----	-----	—	2,0	4,0
Для двигателей с калильным зажиганием используют	универсальную
смесь, состоящую из 75—80% метилового спирта и 20—25% касторового
масла.

Таблица 4.	Техническая характеристика	электродвигателей
	Параметры
							габариты
Тип двигателя
	Напряжение, В	момент на валу	Частота вращения	Мощность на валу	Масса, кг	Диаметр корпуса	Длинна корпуса	Диаметр вала
ДПМ-20-Н1/Н2-01	29,0	0,0005	9000	0,46	0,060	20	47,0	2,0
ДПМ-20-Н1/Н2-17	6,0	0,0015	6000	0,92	0,060	20	47,0	2,0
ДПМ-25-Н1-01	29,0	0,0035	9000	3,2	0,120	25	55,5	2,0
ДПМ-25--Н1/Н2-03	12,0	0,0045	6000	2,8	0,120	25	55,5	2,0
ДПМ-25-Н1/Н2-13	6,0	0,0030	9000	2,8	0,120	25	55,5	2,0
ДПМ-30-Н1/Н2-01	29,0	0,0070	9000	6,5	0,220	30	69,0	3,0
ДПМ-30-Н1/Н2-09	12,0	0,0800	6000	6,5	0,220	30	69,0	3,0
ДПМ-30-Н1/И2-13	6,0	0,0060	9000	5,5	0,220	30	69,0	3,0
ДПМ-35-Н1/Н2-О1	27,0	0,0150	3000	14	0,300	35	78,0	3,0
ДПМ-35-Н1/Н2-03	6,0	0,0230	1500	4,25	0,300	35	78,0	3,0
ДПР-2-Ш/Н2-01	12,0	0,0010	9000	1,74	0,036	15	36,5	2,0
ДПР-2-Н1/Н2-07	6,0	0,0010	4500	0,45	0,036	15	36,5	2,0
ДПР-32-Н1/Н2-06	12,0	0,0020	6000	1,2	0,080	20	46,0	3,0
ДПР-32-Ф1/Ф2-08	12,0	0,0020	2500	—	0,080	20	46,0	3,0
ДПР-72-Н1/Н2-08	12,0	0,0040	6000	2,7	0,600	40	84,0	4,0
ДИ-1-3	3,5	0,0015	3500	—	—	—	—	__
ДП-10	3,5	0,0006	2500	0,4 40	0,040	28X37	34,0	2,0
МЭД-40	3,5	0,0025	3000	—	•—	30	37,0	2,0
МУ-30	27,0	0,0600	5600	40	0,600	52	85,0	3,5
МУ-50	27,0	0,1040	8500	75	0,900	—	—	__
МУ-102АП	27,0	0,1950	3500	100	1,400	—	—	---