Лабораторная работа
Ремонт шнеков и изготовление их витков
Цель работы:
Ознакомление с технологией ремонта шнеков, технологией изготовления витков шнеков, получение навыков в проектировании заготовок витков и изготовлений лопастей.
Основные сведения о технологии ремонта шнеков, изготовлении спирали шнеков и проектировании заготовок витков
Технология ремонта шнеков:
Основной причиной выхода из строя шнеков является износ наружной кромки спирали шнеков. При уменьшении высоты витка на 5-6 мм при диаметре 150-400 мм для сыпучих материалов шнек подлежит ремонту или выбраковке. Ремонт валов шнеков осуществляют наваркой полосы шириной 25-30 мм или проволоки диаметром 5-6 мм на изношенную кромку. Такой ремонт приводит к некоторому повышение сопротивления вращению вала, но позволяет еще длительное время эксплуатировать машину.
Изготовление спиралей шнеков:
В крупносерийном производстве спирали шнеков изготавливаются методом горячей прокатки между двумя коническими валками. Лента, нагретая, до температуры 1213-1233 К (940 - 960 °С) пропускается между коническими валками и свивается в спираль (одна сторона ее становится тоньше и длиннее другой), а затем рубится на отрезки требуемой длины. Полученная спиральная лента одевается на вал шнека, и приваривается одним концом. Затем на заданном расстоянии приваривается другой конец спирали, После правки спирали с целью получения равномерного шага ее приваривают к валу прерывистым швом по всей длине. Применяется так же автоматическая сварка. После сварки шнек правится.
Преимуществами этого способа изготовления спирали шнеков является:
- стабильный технологический процесс, обеспечивающий постоянное качество изделий;
- высокий коэффициент использования металла.
Недостатком процесса является то, что сечение спирали шнека имеет форму трапеции с узким основанием у наружного диаметра - места наиболее интенсивного износа.
В том случае, когда спираль шнека представляет из себя узкую ленту, особенно при большом внутреннем диаметре целесообразно получать ее навивкой из полосы. В этом случае возможна как навивка спирали сразу с получением заданного чертежом шага, так и навивка с плотной укладкой витков друг к другу и последующей вытяжкой по шагу непосредственно на валу шнека. Навивку спирали в обоих случаях производят на токарном станке. При этом обеспечивается высокая производительность и высокий коэффициент использования металла.
Существенным недостатком этих способов является то, что в результате недостаточной пластичности металла при холодном деформировании возможно образование надрыва ленты по наружному диаметру и гофр по внутреннему. Последние при навивке спирали с укладкой витков друг к другу могут быть устранены частично нагревом спирали до температуры 1213-1233 К (940 - 960 °С) и проковке на молоте ударами бойка по торцовой поверхности навитого пакета. Для предотвращения образования надрывов на наружном диаметре спирали следует для навивки использовать только прокатанную полосу, и избегать применения полосы, полученной механической резкой листа. Предварительный отжиг также в значительной степени уменьшает вероятность образования надрывов наружных кромок спирали.
При изготовлении спиралей с большой высотой в мелкосерийном производстве и ремонте шнеков в основном пользуются кольцевой заготовкой, которую изгибают по винтовой поверхности на специальном штампе или растягивают после приварки заготовок витков между собой с помощью лебедки. Для повышения устойчивости в последнем случае, кольцевые заготовки, целесообразно предварительно деформировать по радиусу, как это показано на рисунке 7.1.
Расчет заготовок витков шнеков: в связи с тем, что винтовая поверхность не может быть развернута в плоскость, известны только приближенные развертки витка шнеков.
Рисунок 7.1 – Заготовка витка шнека:
а – штамповка витка шнека и его заготовка по (7.1-7.3);
б – сечение заготовки для растяжения на валу
В литературе [1], [2] и др. приводится развертка витка шнека в виде кольца с «выкусом», представляющий треугольный сектор с центральным углом . Внутренний и наружный диаметры заготовки и , а также угол выкуса определяют через соответствующие диаметру шнека и и его шаг по следующим выражениям:
. (7.1)
. (7.2)
. (7.3)
где
. (7.4)
. (7.5)
Как показала практика, применение этих формул дает несколько завышенные значения диаметров заготовок, что осложняет приварку спирали к валу. Поэтому на ряде предприятий параметры заготовок определяют следующим образом:
. (7.6)
. (7.7)
Размеры «выкуса» и его форму определяют замером на опытных витках. По выражениям (7.6) и (7.7) значения и получаются несколько заниженными. Однако в связи с тем, что штамповку витков производят в горячую на оправке диаметра , то за счет соответствующей пластической деформации получают виток шнека, плотно прилегающий к валу.
Порядок выполнения работы
- произвести расчет заготовки шнека по следующим исходным данным:
, , (модель шнека в 1/5 натуральной величины);
- для заготовки соответствующей расчёту, выполненному по выражениям (7.1) - (7.3) разметить "выкус" и вырезать его на ручных ножницах по металлу;
- на заготовках, соответствующих расчету по выражениям (7.6) и (7.7) нанести от наружного диаметра концентрические риски длиной 50 мм и шагом 3-5 мм. Разрезать виток по радиусу, так чтобы место реза приходилось посредине рисок;
- произвести штамповку витков;
- проверить качество прилегания витков к валу и между собой;
- замерить величину «выкуса» на витках и выполнить эскиз заготовки.
Составить отчет по работе, который должен включать:
- цель работы;
- краткие сведения о технологии получения витков шнеков;
- расчет заготовок витков;
- эскиз витка с «выкусом», полученным в результате замера;
- выводы по работе.
Материалы и инструменты:
- штамп для получения витка шнека;
- кольцевые заготовки витков шнека;
- штангенциркуль;
- призмы;
- рейсмус;
- поверочная плита;
- ножницы по металлу.
Скачать: