Установка для наплавки шлицевых пазов валов (конструкторская часть дипломного проекта)

ID: 194643
Дата закачки: 10 Сентября 2018
Продавец: AgroDiplom (Напишите, если есть вопросы)
Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Для реализации процесса наплавки шлицевых пазов необходимо разработать установку. На рисунке 3.3 представлена схема установки для наплавки шлицевых валов.

Рисунок 3.3 - Схема установки

1–электродвигатель; 2 –редуктор; 3–клиноремённая передача; 4–приводная стойка; 5 –подвижная стойка; 6–деталь; 7–стойка виброголовки; 8 –ванна для флюса; 9–передача винт-гайка; 10–катушка с проволокой; 11 – делительное устройство; 12 – крепёжное устройство; 13 – флюсоподающее устройство; 14- виброголовка; 15 – рельсы; 16 – самоходная тележка.
Как видно из данной схемы, подача проволоки осуществляется через подающий механизм, перемещение стойки осуществляется через пару винт - гайка. Деталь 6 устанавливается в крепёжных приспособлениях 12 передней и задней стоек вращателя (кантователя). После заплавления одного шлицевого паза головка перемещается влево, восстанавливаемый вал поворачивается на величину зуба ( угол β = 360˚ /n, где n – количество шлицев), и осуществляется следующая заплавка шлицевого паза.
Устройство для закрепления изделия на планшайбе вращателя (рисунок 3.4) состоит из сварного корпуса 7 с тремя направляющими пазами, трёх рельсов 4 с переставными кулачками 5, двух конических передач 2 и 3, последняя из которых имеет три ведомых шестерни, связанных ходовыми винтами 6 с рельсами 4.

Рисунок 3.4 – Съёмное крепёжное приспособление

Задняя стойка установки (рисунок 3.5) состоит из: 1 – корпус стойки; 2 – вращающийся центр; 3 – рукоять фиксации положения пиноли; 4 – выдвижная пиноль; 5 – зажимный ходовой винт; 6 – рукоять фиксации положения стойки; 7 – штурвал для выдвижения пиноли; 8 – тяга; 9 – фрикционный стопор положения стойки; 10 – направляющая; 11 – регулировочный болт; 12 – регулировочная муфта; 13 – гайка; 14 – болт.
Последовательность действий при подготовке изделия к наплавке на установке для наплавки шлицевых валов следующая. Прежде всего, изделие фиксируется в крепёжном устройстве на передней стойке вращателя. Затем, ко второму концу изделия придвигается задняя стойка. После расположения задней стойки в нужном месте, её положение фиксируется поворотом рукояти 6. При этом тяга 8 поднимает фрикционный стопор 9 и прижимает стойку к направляющим устройства. С помощью штурвала 7 выполняется выдвижение пиноли и прижатие вращающегося центра 2 к изделию. Положение пиноли фиксируется рукоятью 3.

Рисунок 3.5 – Конструкция задней стойки

Для того чтобы установка работала, необходимо подобрать редуктор после расчетов режима наплавки.
Для реализации процесса восстановления изношенной поверхности шлицевых валов, необходимо разработать установку в которой, вал закреплен на установке и в процессе наплавки находится неподвижно.
Вибродуговая головка перемещается вдоль оси шлицевого вала. Скорость перемещения соответствует скорости наплавки.
После заплавки одного паза, вал вручную поворачивается в положение, при котором можно заплавлять следующую впадину. Точность поворота гарантируется универсальным делительным устройством.
Процесс идет до тех пор, пока не будут восстановлены все изношенные шлицы.

3.2.2 Патентный поиск

В течение дипломирования была изобретена установка для наплавки шлицевых валов. Полезная модель относится к разделу машиностроения, связанного с ремонтом изношенных поверхностей методом восстановления – электронаплавкой.
Задачей, на решение которой направлена модель, является качественная наплавка изношенных шлицевых соединений.
Предложенная модель предназначена для наплавки шлицевых пазов, в частности, вибродуговой наплавки под флюсом.
Данная установка упрощена, имеет малую металлоёмкость, а, следовательно, и меньшую себестоимость.
Был произведен патентный поиск, в результате которого было найдено 8 аналогов полезной модели. Далее из них выбран аналог и прототип для данной полезной модели.
Известен кантователь для сварки и наплавки (рисунок 3.11), содержащий станину, установленную на ней с возможностью вращения сварочную камеру, снабженную центрами, один из которых жестко закреплен, а другой подпружинен, откидной крышкой и электрододержателем с электродом. Также он снабжен дополнительной камерой, жестко связанной с первой и отделенной от нее сеткой для просеивания флюса и выдвижной заслонкой, удерживающей флюс, причем каждая камера снабжена механизмом прижима электрода, содержащим установленный в торцевых стенках камеры валик с подпружиненными пластинами на нем и рукоятку управления. Данный кантователь является аналогом для полезной модели.
Сварочные камеры 1 подвижно укреплены на станине 2 с помощью двух стоек 3 и полой оси 4. Сварочные камеры 1 жестко связаны и разделены сеткой и заслонкой 5. Каждая камера снабжена откидной боковой крышкой 6 и механизмом крепления изделия, состоящего из неподвижной втулки 7, цилиндра 8, штока с прижимным центром 9, пружиной 10 и установочного центра 11.
На торце неподвижной втулки нанесены по окружности деления для контроля угла поворота детали при наплавке. Привод поворота детали выполнен в виде сменного хомутика 12, закрепленного на конце скользящего цилиндра 8. При переходе к наплавке детали другой конструкции хомутик заменяется. Каждая камера снабжена также механизмом прижима электрода, который состоит из валика 13 с ручкой управления, медных планок 14 и прижимных пружин 15.
Кантователь работает следующим образом.
Для осуществления наплавки шлицевого вала определенной конструкции в одну из камер кантователя на скользящий цилиндр устанавливают соответствующий хомутик 12 и фиксируют его, затем на центры 9 и 11 устанавливают вал. В другую камеру засыпают флюс выше уровня центров. Камеры 1 поворачивают в положение, при котором камера с флюсом находится вверху. В нижней камере открывают боковую крышку 6, в электрододержателе 16 закрепляют электрод 17 с электропроводящим покрытием на конце для обеспечения зажигания дуги и вводят его через отверстие в камеру, укладывают на полку шлица электрод, задвигают заслонку, включают сварочный ток и производят наплавку полки шлица.
Во время процесса наплавки в нижней камере в верхней оператор устанавливает второй вал, как описано выше. После окончания наплавки одного вала в нижней камере кантователь поворачивает камеры на 180˚, и верхняя камера без флюса оказывается внизу. После укладки электрода открывают заслонку, и флюс просыпается сквозь сетку вниз, засыпая нижний вал.
Наплавка всех полок шлицев двух установленных в кантователе валов производится поочередно, пока не будут наплавлены все шлицы. При этом соблюдают определенную последовательность положения валиков для уменьшения коробления вала.

Рисунок 3.11 – Кантователь для наплавки
За прототип принят станок для наплавки фрез (рисунок 3.12), имеющий подвижную сварочную головку для автоматической наплавки под флюсом, шпиндель с патроном для установки наплавляемой фрезы и копирное устройство, имеющее копирные линейки, установленные на подвижной тележке, связанной со сварочной головкой, и копировальный палец, установленный на зубчатой рейке так, что под действием движущихся копирных линеек, установленных под углом к направлению их перемещения при сварке, зубчатая рейка с копирным пальцем перемещается, взаимодействует с зубчатым колесом, установленным на шпинделе, и непрерывно проворачивает шпиндель с фрезой в процессе наплавки. С целью облегчения процесса настройки станка копирные линейки снабжены механизмом поворота, содержащим зубчатый червячный сектор, связанный с копирными линейками, и червяк, находящийся в зацеплении с сектором и снабженный маховичком со шкалой углов поворота.
На рисунке 3.13 изображена подвижная тележка с копирами, на рисунке 3.14 – разрез по А-А на рисунке 3.13.
Станок для наплавки фрез состоит из станины 1, подвижной сварочной головки 2, задней бабки 3, подвижной тележки 4, делительной головки 5 со шпинделем 6 и патроном 7 для установки наплавляемой фрезы 8.
Фреза 8 зажимается патроном 7 и зажимается центром 9 бабки 3, после чего начинает перемещаться по направляющим 10 сварочная головка 2, вместе с которой по направляющим 11 движется тележка 4, связанная с головкой 2 тягой 12. В паз 13 между копирными линейками 14 тележки 4 входят ролик 15, вращающийся на пальце 16, установленном на зубчатой рейке 17. Благодаря тому, что линейки 14 установлены наклонно, при перемещении тележки 4 эти линейки 14 заставляют ролик 15 вместе с пальцем 16 и линейкой 17 двигаться в вертикальном направлении. Рейка 17 через зубчатую передачу 18 взаимодействует с зубчатым колесом 19, установленным на шпинделе 6. Таким образом, вертикальное перемещение зубчатой рейки 17 преобразуется во вращательное движение шпинделя 6 с патроном 7 и укрепленной в нем наплавляемой фрезой 8, согласованное с продольным перемещением сварочной головки 2.
Настройка станка для наплавки фрез 8 различных типов и размеров производится передвижением задней бабки 3 и изменением угла наклона копирных линеек 14 в соответствии с углом наклона спиральной канавки фрезы 8. С этой целью вращением маховичка 20 поворачивают червяк 21, сцепленный с сектором 22, насаженным на палец 23 поворотной плиты 24, на которой смонтированы линейки 14. Для отсчета углов служит шкала 25.
Описываемый станок позволяет повысить производительность труда, снизить эксплуатационные расходы и получать продукцию высокого качества.

Рисунок 3.12 – Станок для наплавки фрез

Рисунок 3.13 – Подвижная тележка с копирами

Рисунок 3.14 – Разрез по А-А на рисунке 19

Недостатком этого станка является сложность конструкции механизмов и большая металлоёмкость.
На рисунке 3.15 изображена принципиальная схема установки для наплавки шлицевых валов.
Привод установки состоит из электродвигателя 1, реверсивного редуктора 2, передачи винт-гайка 3. Установка для наплавки шлицевых валов содержит переднюю неподвижную 4 и заднюю 5 опоры, на которых установлены шпиндели. Шпиндель передней опоры имеет привод с делительным устройством, позволяющим проворачивать деталь при каждом повороте на угол β = (1/n)×360˚ , где n – количество шлицев, т.е. на величину зуба. Делительное устройство состоит из диска 6 с одним отверстием, соединённым с рукояткой привода 7, диска 8 с двадцатью четырьмя отверстиями, соединённого с наконечником шпинделя, и подпружиненного фиксатора 9. На шпиндельном наконечнике расположен зажим 10 для детали. Между опорами размещены направляющие 11 с самоходной тележкой 12, имеющей вертикальную стойку 13, на которой подвижно установлена с возможностью углового перемещения сварочная виброголовка 14 с устройствами подачи проволоки 15 и флюса 16.
Тележка может перемещаться вдоль оси вала со скоростью наплавки. Управление ходовой разъёмной гайкой производится при помощи рукоятки.
Последовательность действий при подготовке изделия к наплавке на данной установке следующая. Прежде всего, изделие закрепляется захватом в делительном устройстве на передней опоре. Затем, ко второму концу изделия придвигается задняя опора.
Включаем установку. Электродвигатель 14 через реверсивный редуктор и передачу винт-гайка начинает смещать тележку в сторону зоны наплавки. Заплавляем первый шлицевый паз, проворачиваем деталь вручную с помощью делительного устройства на угол β. Затем переключаем редуктор на реверс и тележка возвращается в исходное положение. Далее включаем очередной режим наплавки и заплавляем следующий паз и т.д.
Таким образом, было достигнуто уменьшение металлоёмкости и упрощение установки для наплавки шлицевых валов, а, следовательно, и уменьшение себестоимости изготовления.
Формула полезной модели
Установка для наплавки шлицевых валов, содержащая шпиндели, один из которых имеет привод с делительным устройством, установленные на передней неподвижной и задней опорах, между которыми размещены направляющие с самоходной тележкой, имеющей вертикальную стойку, на которой подвижно установлена с возможностью углового перемещения сварочная виброголовка с устройствами подачи проволоки и флюса, отличающаяся тем, что она дополнена наконечником с зажимом, установленным на приводном шпинделе, имеющим возможность вращения вокруг него; упомянутый привод выполнен ручным и делительное устройство выполнено в виде двух соосно установленных дисков, на одном из которых равномерно расположены по окружности 24 отверстия под фиксатор, и он соединён с упомянутым наконечником, а на другом – одно, с подпружиненным фиксатором, и он соединён с рукояткой привода.

Рисунок 3.15 – Принципиальная схема установки для наплавки шлицевых валов

Размер файла: 6,4 Мбайт
Фаил: