5 Размерный анализ аппарата. Расчет и назначение допусков на все параметры. Уточнение размеров проката с учетом допусков

Основными источниками погрешностей, возникающих в ходе выполнения технологических операций, можно считать следующее: производство листового проката, раскрой и обработка кромок, гибка, штамповка и сварка.

Общий вид соотношений, определяющих суммарное верхнее α₁ и нижнее α₂ отклонения сопрягаемых деталей определяется по формулам

α₁ = (α_1пр + 2 α_1оп + α₁₃) ^.n;

α₂ = (α_2пр + 2 α_2оп + α₂₃) ^.n, (5.1)

где α_1пр и α_2пр - отклонения размеров проката;

α_1оп и 2 α_2оп - операционные отклонения для последней операции обработки заготовок, отнесенные к одной кромке;

α₁₃ и и α₂₃- верхнее и нижнее отклонения для сборочного зазора между кромками;

n - число швов или заготовок.

Численное значение отклонений зависит от технического уровня выполняемых операций. Они предусматриваются в соответствующих технических требованиях, стандартах на выполнение тех или иных технологических операций и постоянно обновляются.

Формулы (5.1), определяющие верхнее и нижнее отклонения, поучительны по структуре. Они позволяют критически оценить целесообразность проектируемой карты раскроя, обработки кромок и гибки, исхода из возможной точности размеров сопрягаемых деталей. Допускаемые отклонения размеров аппаратов можно получить, используя технологические операции, позволяющие получить необходимую точность размеров заготовок. Применение принципов взаимозаменяемости дает возможность технологам контролировать рациональность проектируемых технологических процессов по операционным размерам заготовок, обеспечивающим необходимые предельные размеры.

5.1 Отклонения по периметру

Периметр корпуса по нейтральному диаметру составит

L₀ = π(D_в + S), (5.2)

Рассчитаем L₀ для каждого участка по формуле (5.2)

Участок I L₀ = 3,14(1800 + 20) = 5718 мм;

Участок II L₀ = 3,14(1800 + 32) = 5755 мм;

Участок III L₀ = 3,14(1800 + 60) = 5843 мм.

Рассмотрим первый участок

Из сортамента толстолистовой стали - ГОСТ 5681-85 выбираем лист размерами 1000х6000х20 - 2 листов (длина, ширина, толщина). Выбранная длина обеспечивает изготовление обечаек с одним продольным и одним кольцевым швами n=2.

Рассмотрим второй участок

Из сортамента толстолистовой стали - ГОСТ 5681-85 выбираем лист размерами 2100х6000х32 - 4 листа. Выбранная длина обеспечивает изготовление обечаек с тремя кольцевыми и одним продольным швами n=4.

Рассмотрим третий участок

Из сортамента толстолистовой стали - ГОСТ 5681-85 выбираем лист размерами 2000х4000х60 – 9 листов. Выбранная длина обеспечивает изготовление обечаек с двумя кольцевыми и тремя продольными швами n =9.

Условия производства – совмещенные раскрой и обработку кромок производить кислородной резкой, швы без скоса кромок, сварка электрошлаковая.

Прокатные отклонения учитываются только в том случае, когда листы используются без последующей обработки, для данного случая α_1пр = α_2пр = 0.

Ограничимся определением операционных отклонений только для операции обработки кромок.

Для кислородной резки

2α_1оп = +2,0 мм;

2α_2оп = - 2,0 мм.

Допускаемые предельные отклонения зазора для электрошлаковой сварки по ГОСТ 15164-78

α₁₃ = +2,0 мм;

α₂₃ = - 2,0 мм.

Участок I

α₁ = (0+2,0+2,0) ^.2 = +8 мм;

α₂ = (0-2,0-2,0) ^.2 = -8 мм.

Участок II

α₁ = (0+2,0+2,0) ^.4 = +16 мм;

α₂ = (0-2,0-2,0) ^.4 = -16 мм.

Участок III

α₁ = (0+2,0+2,0) ^.9 = +36 мм;

α₂ = (0-2,0-2,0) ^.9 = -36 мм.

Допускаемые отклонения в длине развертки взаимостыкуемых обечаек должны обеспечивать выполнение установленных норм на смещение кромок в кольцевых швах, рассчитаем по формуле

, (5.3)

где h - допускаемое смещение кромок.

Участок I

h = 0,1 ^. S + 1 мм;

h = 0,1 ^. 20 + 1 = 3 мм;

ΔL = ±3,14(3/2)= ± 4,7 мм.

Участок II

h = 0,15 ^. S не более 5 мм;

h= 0,15 ^. 32 = 4,8 мм;

ΔL = ±3,14(4,8/2)= ± 7,5 мм.

Участок III

h = 0,15 ^. S не более 5 мм;

h= 0,15 ^. 60 = 9 мм;

ΔL = ±3,14(5/2)= ± 7,9 мм.

Таким образом, по периметру условия производства обеспечивают ожидаемые отклонения меньше допускаемых. Исходная длина периметра рассчитывается по формуле

, (5.4)

где

β=S/Rв, (5.5)

Участок I

β = 20/900 = 0,02;

участок II

β = 32/900 = 0,04;

участок III

β = 60/900 = 0,07;

Вывод – исходная длина периметра обечаек перед гибкой должна быть меньше: на 1,2 мм на первом участке, на 5 мм на втором, на 14,3 мм на третьем участке.

Окончательная длина развертки составит

участок I

L = 5716,8 ± 4,7 мм.

участок II

L = 5750,0 ± 7,5 мм.

участок III

L = 5828,7 ± 7,9 мм.

Верхнее и нижнее отклонение по диаметру аппарата рассчитываются по формуле

, (5.6)

участок I

∆D= ±(3/2)= ±1,5 мм.

участок II

∆D = ±(4,8/2)= ±2,4 мм.

участок III

∆D = ±(9/2)= ±4,5 мм.

Рассчитаем номинальный диаметр обечаек

D_ном = (Dв + S) ±∆D, (5.7)

участок I

D_ном = (1800+ 20) ± 1,5 =1820 ±1,5 мм.

участок II

D_ном = (1800+ 32) ± 2,4 =1832 ±2,4 мм.

участок III

D_ном = (1800+ 60) ± 4,5= 1860 ±4,5 мм.