ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРОЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТВЕСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ГОУВПО «ТГТУ»)
КАФЕДРА МАШИН И АППАРАТОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
ТЕХНОЛОГИЯ ХИМИЧЕСКОГО И ПИЩЕВОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
Методические указания к лабораторным работам для студентов 4 курса специальностей 240801 и 260601.
Тверь 2009
УДК 621.01:66.02(075.8)+621.01:664(075.8)
ББК 34.5:35я7+34.5:65.304.25я7
Приведена подробная методика лабораторных работ и описание контрольно-измерительных приборов, используемых на кафедре машин и аппаратов химических производств по курсам «Технологические процессы в машиностроительном производстве», «Технология химического машиностроения», «Технология пищевого машиностроения».
Структурное содержание методических указаний по количеству лабораторных работ охватывает основные разделы программ. Главное внимание уделено работе с приборами неразрушающего контроля качества материала, современным измерительным инструментам, приспособлениям и оснастке. Там же даны образцы таблиц и схем для составления отчета о выполненной работе. Содержатся также контрольные вопросы для допуска и по выполнению лабораторных работ, примерный перечень вопросов на защите результатов работы.
Лабораторный практикум подготовлен на кафедре машин и аппаратов химических производств, Тверского государственного технического университета для студентов очной и заочной форм обучения, по специальностям 240801 и 260601.
Составитель: к.т.н., доц. В.В. Лебедев.
Под редакцией д.т.н., профессора В.В.Бескоровайного.
СОДЕРЖАНИЕ.
Работа №1. Исследование характеристик тисков с гидравлическим
приводом. ……………………………………………………………4
Работа №2. Измерение отклонений от прямолинейности и плоскостности
рабочих поверхностей и оборудования. …………………………..8
Работа№3. Выявление дефектов в материалах ультразвуковым
импульсным дефектоскопом УДМ-3. ……………………………...15
Работа№4. Определение толщины стенок металлических
конструкций ультразвуковым толщиномером УИТ-9. ……………30
Работа №5. Выявление усталостных трещин и дефектов структуры
поверхностных в слоях деталей электроиндуктивным
дефектоскопом ДНМ-500. ………………………………………….33
Работа №6. Сборка приспособления из деталей комплекта УСП……………..36
Работа №7. Определение износа деталей компрессора………………………...42
Работа №8. Влияние жесткости узлов токарного станка и
обрабатываемой заготовки на возможные формы детали в
осевом и поперечном сечениях. ……………………………………48
Работа №1.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТИСКОВ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ И ГИДРОУСИЛИТЕЛЕМ.
1. Цель работы.
Ознакомить студентов с конструкцией современных безопасных машинных тисков с гидроприводом и выявить зависимость усилия сжатия и хода тисков от давления воздуха в пневмосистеме.
2. Тиски.
При проектировании гидравлической и пневматической оснастки всегда особое внимание уделяется аварийной ситуации, возникающей при падении давления рабочей среды. Применяются обратные клапаны, задерживающие рабочую среду в приспособлении, электропневмоклапаны, выключающие привод станка при падении давления воздуха.
В конструкции рассматриваемых тисков эта проблема решается иначе, надежнее. В них детали зажимаются мощными тарельчатыми пружинами, а освобождение детали производится при помощи давления рабочей жидкости (масла).
Рис.1. 1. Схема тисков с гидравлическим приводом.
В не подвижной губке 1 расположен гидроцилиндр с поршнем 2 и тарельчатые пружины 3. Подвижная губка 4 перемещается ходовым винтом 5 с помощью рукоятки 6 или поршнем 2.
Принцип работы устройства следующий: масло под давлением Р1 сжимает пакет тарельчатых пружин 3, подвижная губка 4 с помощью рукоятки 6 подводится к закрепляемой детали. При отключении давления масла пружина 3 через ходовой винт 5 и подвижную губку 4 прижимают деталь к не подвижно губке 1.
Усилие сжатия Q в мН определяется по формуле:
,
где Р1=5 – давление масла в гидроцилиндре, мПа; d1=0,13 – диаметр гидроцилиндра тисков, м; η1=0,95 – механический КПД гидроцилиндра.
Фактическое усилие сжатия тисков определяем динамометром, установленным вместо детали.
3. Усилитель
Пневмогидравлические усилители служат для преобразования сравнительно низкого давления воздуха (0,3…0,6 МПа) в высокое давление жидкости (до 10 МПа) и для подачи ее к рабочим гидроцилиндрам.
Рис.1. 2. Схема пневмогидравлического усилителя прямого действия.
Принцип работы устройства заключается в следующем: воздух под давлением Р2 поступает через кран управления в левую полость пневмоцилиндра 1 и перемещает поршень со штоком в право. Вследствие разницы площадей пневмоцилиндра и гидроцилиндра 2 создается высокое давление жидкости.
Коэффициент усиления i определяем по формуле:
,
(2)
где
- диаметр пневмоцилиндра, м;
;
- диаметр гидроцилиндра, м;
;
-
объемный ход привода (утечки);
;
-
механический кпд пневмоцилиндра
(трение);
;
-
механический кпд гидроцилиндра (трение);
;
Давление жидкости в гидроцилиндре Р1 в мПа определяем по формуле:
,
(3)
где Р2 – давление воздуха в пневмоцилиндре, мПа.
Расход воздуха на
один цикл зажима
в м3
(прямой и обратный ход) определяем по
формуле:
, (4)
где
-
ход поршня, м;
.
Объем жидкости
в м3,
выходящей из усилителя, определяем по
формуле:
(5)
Максимально
возможный ход тисков
можно определить из условия перетекания
всего объема масла из усилителя в
гидроцилиндр тисков по формуле:
. (6)