Особенности конструкции пневматических амортизаторов

 

3.1 Конструкция пневматического амортизатора показана на Рис.1. Амортизатор пневматический со страховкой АПС-7 (расчетная нагрузка 7 кН) представляет собой сборное резинно-металлическое изделие, состоящее из следующих основных частей:

1- вкладыш резинно-металлический;

2- крышка;

3- манжета;

4- проволока;

5- винт;

6- кольцо;

7- корпус;

8- кольцо уплотнительное;

9- буфер.

3.2 Важным фактором в процессе эксплуатации является защита амортизатора (резинового массива) от попадания масла, краски, озонового излучения, наличия света, особенно при сварочных операциях.

3.3 Для пневматических амортизаторов должно быть выполнено вывешивание с целью определения фактических размеров подкладок, высота которых должна соответствовать номинальной нагрузке в пределах установленного давления в РКО.

3.4 Амортизаторы, устанавливаемые под механизмы должны раскладываться с учетом их жесткости, при этом должны быть соблюдены следующие условия:

а) жесткость должна убывать или возрастать в направлении продольной оси механизма;

б) амортизаторы с меньшей деформацией (более жесткие) должны устанавливаться под более тяжелые части механизма;

в) деформация любого амортизатора под одним механизмом не должна отличаться более чем на 20% от средней величины деформации, равной полусумме между наибольшим и наименьшим значением деформации всех установленных амортизаторов под механизмы;

г) для амортизаторов установленных рядом симметрично относительно осей механизма деформации жесткости должны отличаться не более 10%.

3.5 Пневматические амортизаторы должны позволять перемещение механизмов до 50 мм тем самым создавая свободное оперативное пространство (СОП) при работе механизма.

 

Технология монтажа.

4.1 Укрупненная последовательность работ.

4.1.1Монтаж оборудования- комплекс работ, включающих сборку машин, агрегатов и другого оборудования; их установку в рабочее положения на предусмотренном проектом месте; сборку и соединение в технологические линии; испытания на холостом ходу и под нагрузкой, а также вспомогательные, подготовительные и приготовительные операции.

Монтажный технологический процесс- часть монтажного производственного процесса, непосредственно связанная с последовательным изменением пространственного или состояния элементов монтируемого агрегата. Особенностью монтажного технологического процесса и его характерным признаком является возможность выделения, регистрации и оценки измененного состояния монтируемого элемента или оборудования.

Монтаж оборудования состоит из подготовительных работ, собственно монтажных работ, опробования и испытаний смонтированного оборудования. Монтажные технологические процессы разделяют на основные, подготовительные и пусконаладочные.

Среди монтажных работ ведущими технологическими процессами являются сборка оборудования и узлов, установка в проектное положение с требуемой точностью и последующее закрепление на фундаментах. Эти процессы во многом определяют качество монтажа машин и агрегатов, стабильность их проектного положения в технологических линиях и установках, а так же надежность при эксплуатации.

К важным технологическим процессам, а в особенности при монтаже крупногабаритного оборудования, могут быть отнесены и такелажные работы. К такелажным работам относятся горизонтальное, вертикальное и наклонное перемещения оборудования, осуществляемые на монтажной площадке; установка, снятие и передвижение такелажных средств (мачт, порталов, шевров, лебедок и т.п.). При этом такелажные процессы, осуществляемые в пределах монтажной зоны относятся к основным, а выполняемые вне ее- к подготовительным технологическим процессам монтажа.

Монтажные подготовительные технологические процессы состоят из комплекса погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, укрупненной сборки оборудования, трубных узлов и металлических конструкций, осуществляемых вне зоны их установки.

Испытание и комплексное опробование оборудования-работы, обеспечивающие проверку соответствия смонтированного оборудования техническим условиям. Проверяют герметичность и прочность стыков, точность установки узлов и деталей, работу оборудования на холостом ходу и под нагрузкой в течение времени, определенного нормативными документами, а также времени, необходимого для проработки его узлов.

Наладка- подготовка технологического оборудования к выполнению определенного технологического процесса в составе линии или установки совместно с приборами и устройствами контроля, автоматического регулирования и управления.

Продукцией механомонтажного производства является комплекс смонтированного на объекте технологического, подъемно-транспортного и энергетического оборудования, технологических трубопроводов и металлоконструкций.

4.1.2 При монтаже механизмов на пневматических амортизаторах укрупненный техпроцесс должен предусматривать следующие операции (монтажной операцией называют часть технологического процесса монтажа, выполняемую над узлом, машиной или агрегатом на одном рабочем месте, одним рабочим или группой рабочих, связанных единой целью):

а) для погрузки КГО должна быть подготовлена погрузочная оснастка, которая позволяет переместить механизм к месту его установки;

б) базирование, включающее в себя: перевод механизма на жесткие опоры для демонтажа погрузочной оснастки, совмещение баз (механизма с общей технологической базой судна), перемещение механизма в вертикальной, горизонтальной плоскостях или разворачивание вокруг оси. При этом механизм переводят из свободного состояния в жесткое несколько раз;

в) вывешивание, выполняется с целью определения фактического веса механизма, а так же определения нагрузок на отдельные части амортизаторов.

4.1.3 После вывешивания выполняется комплекс работ по монтажу, а именно сверление отверстий, нарезание резьбы, установка амортизаторов и монтаж по штатному, при этом механизм находится на жестких опорах. Для выполнения работ механизм допускается перемещать в вертикальной плоскости, но каждый раз он должен устанавливаться в размеры (0,5-1 мм). Заполнение воздухом амортизаторов осуществляется на плаву по величине расчетного давления полученного при вывешивании. Сборка механизмов (на стенде или судне) должна сопровождаться их центровкой путем совмещения ответных частей. Механизмы центруют по смещению и излому, как правило, это валы и фланцы. Кроме смещения и изломов должна быть обеспечена собираемость крепежных деталей по отверстиям в ответных частях.

 

 

4.2 Технологический процесс.

№	Операция	СТО	Вспомогательные материалы первой гр.	Норма времени н/ч	Приемка
ПМ	ТК
	Проведение входного контроля
	Подготовка общей технологической базы
	Подготовка механизмов к транспортировке и монтажу	Грузоподъемное оборудование, технологические заглушки	Ветошь, асбест, проволока, уайтспирит, консистентная смазка
	Транспортировка и базирование	Тали(ручные и механические), обуха, стропа (металлические), канаты, оснастка
	Вывешивание	Тали(ручные и механические), обуха, стропа (металлические), канаты, оснастка,	Проволока
	Предварительный монтаж	Технологическая оснастка, крепеж, ручные машины, переносные станки	Ветошь
	Окончательный монтаж
	Контроль и предъявление

 

Итоговая трудоемкость на выполнение работ по техническому процессу 665 н/ч

 

Основы такелажных работ

Такелажные работы производят в два этапа: первый этап является подготовительным; на втором этапе груз непосредственно перемещают, поднимают и устанавливают в проектное положение.

На первом этапе выполняют следующие работы:

а) подготовку монтажной площадки, планировку и подсыпку грунта;

б) комплектацию и подготовку грузоподъемных механизмов, такелажной оснастки и приспособлений и подачу их на монтажную площадку;

в) расстановку грузоподъемных механизмов и такелажного оборудования;

г) подачу оборудования (металлоконструкций в монтажную зону);

д) запасовку такелажной оснастки и установку механизмов в исходное положение, строповку и испытание такелажной системы согласно принятой схеме монтажа.

Такелажные работы осуществляют по проекту производства работ (ППР), в котором предусмотрены: последовательность выполнения операций с указанием исходных, промежуточных и окончательного положений монтируемого оборудования и грузоподъемных механизмов; величины и направления усилий, действующих в процессе подъема в наиболее характерных положениях; перечень и расположение грузоподъемных машин, такелажного оборудования и оснастки с указанием их основных характеристик; требования к генподрядчику, заказчику и другим смежным организациям по обеспечению нормальных и безопасных условий производства работ.

Выбор метода и технологии производства такелажных работ обуславливается наличием грузоподъемных механизмов и такелажной оснастки, числом и массой монтируемого оборудования, а также состоянием и технической оснащенностью монтажной площадки, методом строительства и строительной готовностью объекта.

При выборе метода подъема и перемещения грузов необходимо обращать особое внимание на безопасность такелажных работ.

Проектировать и выполнять такелажные работы следует в соответствии с требованиями ОСТ 36-28-78 «Процессы производственные. Такелажные работы. Общие требования безопасности». При этом должны быть учтены опасные производственные факторы и их взаимное сочетание.

Выполнение работ по перемещению и подъему грузов поручается бригадам слесарей-монтажников (такелажников) и инженерно-техническим работникам (ИТР), имеющих соответствующий опыт и навыки. Руководство работами, выполняемыми с помощью стреловых и мостовых кранов и других механизмов, подведомственных Гостехнадзору, осуществляет лицо, ответственное за перемещение грузов кранами.

 

 

6. Расчеты:

6.1 Такелажные оснастки.

Расчёт гибкого стропа

1. Определяем усилие, возникающее в одной ветви стропа, задаваясь количеством ветвей стропа и углом наклона их к вертикали ()

, где

- вес поднимаемого груза

- коэффициент, зависящий от угла наклона ветви стропа к вертикали

- количество ветвей стропа

- коэффициент неравномерности нагрузки на ветви стропа

2. Определяем разрывное усилие в ветви стропа (принимая запас прочности )

3. По найденному разрывному усилию подбираем стальной канат типа ЛК-РО конструкции (ГОСТ 7668-80) со следующими данными:

диаметр каната, ………………………………25,5

разрывное усилие, ………………………..…35250

предел прочности на растяжение, ……...180

конструкция каната………………………………

 

 

Расчёт монтажной скобы

Рис. 2 Скоба такелажная

1-ветвь 2-штырь 3-бобышка

 

1. Подбираем такелажную скобу для усилия

2. Находим нормальное напряжение растяжения в ветви скобы

,

где площадь сечения ветви скобы

- диаметр ветви скобы

3. Рассчитываем нормальное напряжение от изгиба в штыре скобы. Для этого вначале определяем изгибающий момент и момент сопротивления сечения штыря

- длина штыря между ветвями скобы

- диаметр штыря

Нормальное напряжение от изгиба в штыре

4. Определяем напряжение на срез в штыре скобы

,

где площадь сечения штыря

 

5. Подсчитываем нормальное напряжение от смятия в отверстиях скобы

- толщина бобышки скобы для штыря, соответствует диаметру ветви скобы ()

Выбранная скоба удовлетворяет условию прочности и может быть использована при погрузке и монтаже данного компрессора.

Расчёт обуха.

Рис. 3 Обух

Конструктивно примем h=160 мм, а=80мм, S= 10мм, d=26мм. Обух приваривается вертикально к подволоку, следовательно, на него действует одна сила, направленная вертикально вниз и численно равная весу компрессорной станции. Произведём расчёт на срез:

Проверка обуха на срез:

Проверка обуха на смятие:

Обух удовлетворяет условию прочности.

 

Рассчитаем сварной шов обуха:

N п/п	Наименование	формула	Числовое значение	Размернность
	Продольное осевое усилие	N		кН
	Расчетная длина шва			см
	Толщина обуха	S		см
	Коэффициент перегрузки	kп	1,1
	Коэффициент динамичности	kд	1,1
	Расчетное осевое усилие			кН
	Расчетное напряжение шва			МПа
	Коэффициент условий работы	m	0,9
	Расчетное сопротивление шва растяжению	Rpсв		МПа
	Коэффициент, учитывающий процесс выполнения сварки	k	1,0
	Допускаемое напряжение шва растяжению (сжатию)			МПа
	Проверка прочности

6.2 Силы резания.

 

Фрезерование:

Диаметр фрезы D=70 мм;

Ширина фрезерования В=56 мм;

Подача на один зуб при обработке S_z=0,06 мм (черновое фрезерование торцевыми фрезами из быстрорежущей стали, мощность станка меньше 5 КВт);

Подача на один оборот фрезы S=30 мм (частота вращения фрезы n=500 об/мин);

Подача минутная S_м=600 мм (количество зубов фрезы z=20);

Скорость резания ţ= м/мин

Сила резания Р_z= Н

С помощью таблицы относительных значений составляющих силы резания при фрезеровании находим численные значения всех составляющих силы резания:

- горизонтальная (сила подачи)

- вертикальная

- радиальная

- осевая

 

Рис. 4 Составляющие силы

 

 

6.3 Мощности средств технологического оснащения и выбор типа оборудования.

 

Крутящий момент на шпинделе Мкр=Рz*D/200=854 Н*м

Эффективная мощность резания Ne=Pz*t/(1020*60)=2,27 кВт

Получена мощность на шпинделе станка, но не мощность двигателя.

В фрезерных станках передача крутящего момента от вала двигателя на шпиндель может осуществляться через ременную передачу (КПД= 0,97), червячную передачу (КПД=0,87), блок шестерен (КПД=0,94) и соединительную муфту(КПД=0,99).

Найдем истинную мощность двигателя фрезерного станка, учитывая возможные потери:

Ne_ист=Ne/(ƞ_рп* ƞ_чп* ƞ_бш* ƞ_см)= 2,27/(0,97* 0,87* 0,94*0,99)=2,89 кВт

 

 

Описание СТО

В процессе монтажа компрессорной станции главным образом используются следующие виды средств технического оснащения: тали, стропы, домкраты, станки (сверлильные, фрезерные). Рассмотрим подробнее каждое из них.

Тали предназначены для подъема, опускания и пере­мещения небольших грузов при монтаже. Применяют их тогда, когда применение крана или других подъемных средств затруднено или вообще невозможно. Тали под­разделяют на червячные, шестеренные и рычажные.

Червячная таль имеет обойму, в которой расположен механизм подъема. Механизм подъема состоит из червяч­ного чугунного колеса, отлитого заодно с цепной звездоч­кой, которая тянет грузовую подъемную цепь, и червяка, приводящего во вращение червячное колесо. Для талей применяют сварные или пластинчатые гру­зовые цепи. На грузовой цепи подвешен крюк для подъема груза.

Шестеренная таль состоит из корпуса, в котором по­мещаются звездочка грузовой цепи, планетарный шестерен­ный редуктор и дисковый тормоз. На приводном валу на­сажено тяговое колесо, а на втулке с винтовой нарезкой свободно насажены звездочка грузовой цепи и храповое колесо останова. При вращении тягового колеса в сторону подъема оно смещается по винтовой нарезке, зацепляет храповое колесо и заставляет его вращаться. Движение приводного вала передается через редуктор звездочке грузовой цепи. При опускании груза тяговое колесо сме­щается по винтовой втулке в обратную сторону и осво­бождает храповое колесо. У шестеренных талей коэффициент полезного действия выше, чем у червячных; они обладают большей скоростью подъема груза.

Рычажные талисостоят из силового непо­движного узла, подвижного узла, связанного с цепью, двух крюков и рычага (рукоятки). При работе таль подве­шивают за верхний крюк. Подъем и опускание грузов осуществляют качанием рукоятки на угол 90°. Переклю­чение для подъема (опускания) грузов выполняют с по­мощью фиксатора, вмонтированного в рукоятку. Свобод­ное перемещение подвижного крюка осуществляют про­тягиванием (вручную) цепи через силовой узел. Тали имеют малую массу, надежны и удобны в работе.

Рис.5 Рычажная таль Рис.6 Шестерённая таль

Стропы. Подвешивание механизмов к несущим органам грузоподъёмных средств чаще всего осуществляется с помощью гибких элементов, предназначенных специально для этой цели и называемых стропами. Стропы бывают кольцевые, в одну ветвь, в несколько ветвей, парные. Концы стропов снабжают крюками, петлями с коушем, огонами, кольцами. Стропы подбирают в зависимости от рода грузов, условий погрузки и типа несущего органа грузоподъёмных средств так, чтобы можно было застропливать груз и освобождать его, быстро надевать на несущий орган грузоподъёмных средств и снимать с него. При этом деформация груза, смятие или перетирание самого стропа недопустимы. Материалом для изготовления гибких стропов служат канаты пеньковые бельные и смольные первого сорта, стальные из светлой или оцинкованной проволоки, цепи сварные грузовые и тяговые, калиброванные и некалиброванные. Стропы из пеньковых канатов обладают высокой гибкостью, не повреждают поверхностей механизмов, дешевы. Их недостатки- способность перетираться; резкое ухудшение качеств от воздействия влаги, минеральных масел и кислот; неудобство при работе со стропами высокой грузоподъёмности из-за большого диаметра. Если строп из пеньковых канатов заканчивается огоном или петлёй с коушем, то заплётка должна быть оклетневана и иметь не менее двух полных и двух половинных пробивок. Стропы из стальных проволочных канатов получили наибольшее распространение прежде всего ввиду высокой прочности. Кроме того, они не рвутся внезапно по всему сечению – вначале обрываются отдельные проволоки. При одинаковых допустимых нагрузках стропы из стальных проволочных канатов легче чем из пеньковых в 1-2 раза и в 4-5 раз легче цепных.. Наряду с достоинствами стальные канаты имеют и недостатки: значительная стоимость и большая жёсткость. Кроме того в процессе работы проволочные канаты постепенно раскручиваются и теряют первостепенную прочность.

Домкраты - устройства, предназначенные для подъ­ема и опускания, а также для горизонтального перемеще­ния монтируемых изделий. По назначению различают домкраты грузоподъемные и выверочные, а по принципу работы — винтовые, клиновые, реечные, гидравлические, пневматические и пневмогидравлические. Рассмотрим подробнее гидравлический домкрат:

Гидравлический домкрат (рис. 1) предназначен для подъёма и опускания механизмов при их выверке в процессе монтажа. К корпусу домкрата присоединён корпус плунжерного насоса. С помощью рукоятки плунжеру насоса сообщается возвратно-поступательное движение, в результате чего рабочая жидкость нагнетается в цилиндр домкрата под поршень, поднимая его вместе с грузом. Для опускания груза открывают перепускной клапан, перепускающий масло из цилиндра в резервуар.

Рис. 7

1 – основание; 2 – цилиндр; 3 – резервуар; 4 – поршень; 5 – винт; 6 – плунжерный насос.

 

Станок СПФ-1. Станок (рис. 7) предназначен для обработки опорных поверхностей прямоугольных фундаментов под главные и вспомогательные механизмы. Он состоит из станины 1, каретки 2 коробки скоростей и подач 4, поворотно-направляющей плиты 5, пол­зуна 6, шпиндельной бабки 7 и привода станка с насосом 3. Станок можно установить непосредственно на обрабаты­ваемый фундамент или рядом с ним, закрепив болтами или специальными захватами. Ста­нины к станку предусмотрены сменные, трех размеров (по длине). Возможно использова­ние двух составных станин, которые соединяют двумя ка­либрованными и двумя про­стыми болтами. На обрабаты­ваемых фундаментах станины выверяют с помощью вмонти­рованных в них домкратов.

Каретка представляет со­бой плиту, в нижней части ко­торой находятся направляю­щие и механизм продольной подачи. Механизм скоростей и подач смонтирован в общем корпусе, укрепленном на ка­ретке и поворачивающемся на 180° вокруг вертикальной цапфы. Это дает возможность обрабатывать поверхности с обеих сторон станка без перестановки станины. На вертикальной стенке корпуса механизма скоростей и подач находятся поворотно-направляющая плита с ползуном и шпиндельной бабкой, а также привод станка с насосом. Поворотно-направляющая плита служит для попе­речного перемещения ползуна со шпиндельной бабкой и их поворота для об­разования уклона обрабатываемых поверхностей под клинья. Точность пово­рота плиты на нужный угол определяют нониусом, установленным на кор­пусе коробки скоростей. Ползун имеет фланец, к которому присоединена шпиндельная головка, и подшипник с валиком привода шпинделя от ко­робки скоростей. Поперечную подачу производят ходовым винтом ползуна и механизмом подачи.

Рис. 2 Переносной фрезерный станок СПФ-1

Такелажная скоба. Такелажные скобы применяются как соединительные элементы отдельных звеньев различных грузозахватных устройств, а так же как самостоятельные грузозахватные устройства. Скоба изображена на рис. 2.