Контрольная работа по предмету "Машины и Оборудование"

ВАРИАНТ № 2 

1. Литьё в  оболочковые формы. Области применения, сущность метода, используемое оборудование.

   Традиционно этот способ относили к специальным  видам литья, так как он требует  использования для изготовления форм нагреваемой модельной оснастки. Но, по существу, данный способ входит в группу методов литья в разовые разъемные формы из дисперсных материалов. Оболочковые разъемные формы обычно изготовляют из сыпучих термореактивных песчаных смесей с органическими связующими. В качестве связующего чаще всего используют фенолформальдегидные смолы (СФ-12, СФ-15 и др.) с добавкой уротропина в количестве 8 – 12% от содержания смолы. Расход смолы в смеси составляет 4 – 5 % массы огнеупорной основы – кварцевого песка или другого огнеупорного зернистого материала.

   Основные  операции изготовления форм. Оболочковая форма состоит из двух полуформ с горизонтальной или вертикальной плоскостью разъема. Процесс изготовления оболочек из песчано-смоляной термореактивной смеси включает в себя следующие операции: нагрев модельной оснастки; нанесение на поверхность оснастки разделительного покрытия; нанесение на модельную оснастку песчано-смоляной смеси; формирование и затвердевание оболочки; съем готовой полуформы с модельной оснастки. Методы изготовления оболочек различаются в основном способом нанесения песчано-смоляной смеси на модельную оснастку. Наиболее распространен способ свободной засыпки модельной оснастки смесью из поворотного бункера (рисунок 1).

   Рисунок 1 – Схема технологического процесса изготовления оболочковых форм: а – подготовка модельной оснастки; б – засыпка модельной плиты смесью; в – удаление излишков смеси; г – окончательное затвердевание оболочки в печи; д – съем оболочковой полуформы с модельной плиты; е – склеивание оболочковых полуформ; ж – подготовка формы к заливке; 1 – модельная плита; 2 – модель отливки; 3 – литниковая система; 4 – плита толкателей; 5 – бункер со смесью; 6 – смесь; 7 – формирующаяся оболочка; 8 – элементы цен-трирования оболочковой полуформы при будущей сборке

   При изготовлении верхней оболочковой  полуформы металлическую модельную  плиту 1 (рисунок 1, а) с моделью отливки 2 и литниковой системой 3 нагревают до 200 – 300^оС электронагревателями или газовыми горелками и наносят на нее тонкий слой разделительного покрытия. В качестве покрытия используют раствор синтетического термостойкого каучука в бензине. Этот состав обладает наиболее высокой стойкостью (до 50 съемов), реже применяют мазут. Формовочную смесь 6 из бункера 5 насыпают на модельную плиту (рисунок 1, б) и выдерживают. Время выдержки обусловливает толщину прогретого слоя смеси до температуры плавления связующего, частичной его полимеризации и, соответственно, толщину формирующейся оболочки. Обычно используют оболочки толщиной 6 – 20 мм. Плиту вместе с бункером переворачивают на 180о для удаления лишней непрогретой части смеси. После того, как смесь ссыпалась в бункер (рисунок 1, в), плиту с оболочкой снимают с бункера и помещают в печь (рисунок 1, г), где при 300 – 400^оС ее выдерживают I – 4 мин для окончательного затвердевания оболочки. При этом смола полимеризуется и переходит в твердое состояние. После извлечения оснастки из печи твердую прочную оболочковую полуформу снимают с модельной плиты толкателями, приводимыми в движение через плиту толкателей 4 механизмом съема (рисунок 1, д). Таким же образом изготавливают нижнюю полуформу. Перед сборкой обеих полуформ с верха стояка срезают закрывающую его часть оболочки, если это необходимо, в нижнюю полуформу устанавливают стержни и склеивают оболочки по разъему на специальных многоштыревых прессах (рисунок 1, е). Для склеивания оболочковых полуформ используют жидкие или порошкообразные клеи на основе термореактивных смол. Центрируются полуформы за счет выступов и впадин на разъеме 8, оформленных при изготовлении оболочек соответствующими элементами модельной оснастки. К форме с горизонтальной плоскостью разъема приклеивают оболочку с полостью литниковой чаши. При вертикальной плоскости разъема формы в этом нет необходимости, так как все элементы литниковой системы располагаются в плоскости разъема основных оболочек. Заливают оболочковые формы в контейнерах с засыпкой чугунной дробью (рисунок 1, ж). Засыпка увеличивает прочность формы, препятствуя ее деформации при заливке. Кроме того, чугунная дробь быстрее отводит теплоту от формы, предотвращая тем самым быстрый ее нагрев до температур разложения связующего, сопровождающийся распариванием – потерей прочности оболочки. Существуют варианты нанесения песчано-смоляной смеси на модельную плиту свободной засыпкой с вибрацией, пескодувным способом и др. В оболочковых формах можно получать отливки массой до 50 кг практически из любых сплавов – чугуна, углеродистой и легированной стали, легких и тяжелых цветных сплавов. Основные преимущества литья в оболочковые формы по сравнению с литьем в обычные песчаные формы состоят в следующем: в несколько раз сокращается расход и объем переработки формовочных материалов; уменьшается трудоемкость ряда технологических операций, таких как приготовление формовочной смеси, изготовление форм, очистка отливок; уменьшается металлоемкость формовочного оборудования; снижаются первоначальные капитальные затраты и др. Недостатками способа в современных условиях являются: необходимость изготовления форм в горячей оснастке; трудоемкость изготовления модельной оснастки, работающей при температурах до 300^оС; недостаточная термостойкость связующего для изготовления крупных или массивных отливок из чугуна и стали; повышенное выделение вредных веществ вследствие термического разложения смоляного связующего. Однако благодаря заметным преимуществам в точности отливок рассмотренный метод изготовления оболочковых форм интенсивно используется в крупносерийном и массовом производстве. 
 

2. Ручная  дуговая сварка. Области применения, сущность метода, используемое оборудование. 

Ручную дуговую  сварку выполняют сварочными электродами, которые подают вручную в дугу и перемещают вдоль заготовки. В  процессе сварки металлическим покрытым электродом (рисунок 2) дуга 8 горит между  стержнем 7 электрода и основным металлом 1.

Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в сварочную ванну 9. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 6, образуя защитную газовую атмосферу 5 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну 4 на поверхности расплавленного металла. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и формируется сварной шов 3. Жидкий шлак образует твердую шлаковую корку 2.

Рисунок 2 – Схема процесса ручной дуговой  сварки металлическим покрытым электродом

 
Ручная сварка позволяет выполнять  швы в любых пространственных положениях: нижнем, вертикальном, горизонтальном, вертикальном, потолочном. Ручная сварка удобна при выполнении коротких криволинейных  швов в любых пространственных положениях, при выполнении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы.

Оборудование  для ручной сварки: источник питания  дуги, электрододержатель, гибкие провода, защитная маска или щиток. 

3. Классификация, назначение, области применения, устройства сверлильных станков.

Назначение  сверлильных станков

Сверлильные станки предназначены для сверления  глухих и сквозных отверстий в  сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты. Формообразующими движениями при обработке отверстий на сверлильных станках являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси.

Основной  параметр станка - наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме того, станок характеризуется  вылетом и наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими показателями.

Классификация сверлильных станков

Сверлильные станки делятся на следующие типы:

• Вертикально-сверлильные станки;
• Одношпиндельные полуавтоматы;
• Многошпиндельные полуавтоматы;
• Координатно-расточные станки;
• Радиально-сверлильные станки;
• Горизонтально-расточные;
• Алмазно-расточные;
• Горизонтально-сверлильные станки;
• Рразные сверлильные.

Модели  станков обозначают буквами и  цифрами. Первая цифра обозначает, к  какой группе относится станок, вторая - к какому типу, третья и четвертая  цифры характеризуют размер станка или обрабатываемой заготовки. Буква, стоящая после первой цифры, означает, что данная модель станка модернизирована (улучшена). Если буква стоит в конце, то это означает, что на базе основной модели изготовлен отличный от него станок.

Например, станок модели 2Н118 - вертикально-сверлильный, максимальный диаметр обрабатываемого  отверстия 18мм, улучшен по сравнению  со сверлильными станками моделей 2118 и 2А118. Станок модели 2Н118А также вертикально-сверлильный, диаметр обрабатываемого отверстия 18мм, но он автоматизирован и предназначен для работы в условиях мелкосерийного и серийного производства.

В зависимости  от области применения различают  универсальные и специальные  сверлильные станки. Находят широкое  применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы.

Из всех сверлильных станков можно выделить следующие основные типы универсальных станков: одно- и многошпиндельные вертикально-сверлильные; радиально-сверлильные; горизонтально-сверлильные для глубокого сверления.

Примером  устройства может служить вертикальный станок:

Рис. 3. Вертикально-сверлильный станок:

1 - колонна  (станина); 2 - электродвигатель; 3 - сверлильная  головка; 4 - рукоятки переключения  коробок скоростей и подач; 5 - штурвал ручной подачи; 6 - лимб  контроля глубины обработки; 7 - шпиндель; 8 - шланг для подачи СОЖ; 9 - стол; 10 - рукоятка подъема стола; 11 - фундаментная плита; 12 - шкаф электрооборудования. 

4. Грузоподъемные  машины. Классификация, устройство, назначение, области применения.

Грузоподъёмная  машина, устройство для подъёма груза  и людей в вертикальной или  близкой к ней наклонной плоскости (лифты — грузовые и пассажирские, подъёмники — шахтные, скиповые, строительные и пр.). Термин «Грузоподъёмная машина»  объединяет различные по конструкции и кинематическим схемам машины. К Грузоподъёмная машина относятся и такие простейшие устройства, как домкраты, тали, вороты, полиспасты, и такие сложные, как самоходный стреловой полноповоротный кран, или автопогрузчик.Грузоподъёмная машина в зависимости от назначения может быть стационарной, самоходной или передвижной, прерывного или непрерывного действия, с электроприводом, с приводом от двигателя внутреннего сгорания или с каким-либо другим. Грузоподъёмность машин колеблется от нескольких кг до нескольких сотен т. Многие Грузоподъёмная машина обеспечивают не только подъём, опускание груза и удержание его на заданной высоте, но и перемещение в горизонтальной плоскости (различного рода краны). При одновременном включении механизмов подъёма и горизонтального перемещения груз можно передвигать в пространстве по любой траектории. Основные части Грузоподъёмная машина: остов, механизм подъёма, грузонесущий (грузозахватный) орган. СамоходныеГрузоподъёмная машина снабжаются также механизмом передвижения, а поворотные — механизмом поворота. Грузозахватные приспособления Грузоподъёмная машина, как и конструкция самой машины, зависят от размеров, веса и свойств перемещаемого груза, а также от технологии производственного процесса. Для подъёма и опускания людей используют клети и кабины, для штучных грузов — различные крючья и специальные захваты, а для сыпучих грузов — бадьи, ковши, грейдеры и пр.