Основные методы дефекации деталей

энергопотребление

Эффективность промышленных лазеров может варьироваться  от 5% до 15%. Энергопотребление и эффективность  будут зависеть от выходной мощности лазера, его рабочих параметров и  того, насколько хорошо лазер подходит для конкретной работы. Величина необходимой затрачиваемой мощности, необходимой для резки, зависит от типа материала, его толщины, среды обработки, скорости обработки.

Плазменная резка

Плазменная резка — вид плазменной обработки материалов резанием, при котором в качестве режущего инструмента вместорезца используется струя плазмы.

Между электродом и соплом аппарата, или между электродом и  разрезаемым металлом зажигается электрическая дуга. В сопло подаётся газ под давлением в несколько атмосфер, превращаемый электрической дугой в струю плазмы с температурой от 5000 до 30000 градусов и скоростью от 500 до 1500 м/с. Толщина разрезаемого металла может доходить до 200 мм. Первоначальное зажигание дуги осуществляется высокочастотным импульсом или коротким замыканием между форсункой и разрезаемым металлом. Форсунки охлаждаются потоком газа (воздушное охлаждение) или жидкостным охлаждением. Воздушные форсунки как правило надежнее, форсунки с жидкостным охлаждением используются в установках большой мощности и дают лучшее качество обработки.Используемые для получения плазменной струи газы делятся на активные (кислород, воздух) и неактивные (азот, аргон,водород, водяной пар). Активные газы в основном используются для резки чёрных металлов, а неактивные — цветных металлов и сплавов.

Преимущества плазменной резки:

• обрабатываются любые металлы — черные, цветные, тугоплавкие сплавы и т. д.
• скорость резания малых и средних толщин в несколько раз выше скорости газопламенной резки
• небольшой и локальный нагрев разрезаемой заготовки, исключающий ее тепловую деформацию
• высокая чистота и качество поверхности разреза
• безопасность процесса (нет необходимости в баллонах с сжатым кислородом, горючим газом и т. д.)
• возможна сложная фигурная вырезка
• отсутствие ограничений по геометрической форме.

 

Гидроабразивная резка 

Гидроабразивная резка — вид обработки материалов резанием, где в качестве режущего инструмента вместо резца используется струя воды или смеси воды и абразивного материала, испускаемая с высокой скоростью и под высоким давлением. В природе подобный процесс, протекающий естественным образом, называется водной эрозией

 

Схема установки гидроабразивной  резки. 1 — подвод воды под высоким давлением, 2 — Сопло, 3 — подача абразива, 4 — смеситель, 5 — кожух, 6 — режущая струя, 7 — разрезаемый материал.

Описание  технологии гидроабразивной резки

В основе технологии гидроабразивной  резки лежит принцип эрозионного  воздействия смеси высокоскоростной водяной струи и твёрдых абразивных частиц на обрабатываемый материал. Физическая суть механизма гидроабразивной резки состоит в отрыве и уносе из полости реза частиц материала скоростным потоком твердофазных частиц. Устойчивость истечения и эффективность воздействия двухфазной струи (вода и абразив) обеспечиваются оптимальным выбором целого ряда параметров резки, включая давление и расход воды, а также расход и размер частиц абразивного материала.

Достоинства гидроабразивной  резки 

• отсутствие термического воздействия на материал (температура в зоне реза 60-90ºС);
• существенно меньшие потери материала;
• широкий спектр разрезаемых материалов и толщин (до 150—300 мм и более);
• высокая эффективность резки листовых материалов толщиной более 8 мм;
• отсутствие выгорания легирующих элементов в легированных сталях и сплавах;
• отсутствие оплавления и пригорания материала на кромках обработанных деталей и в прилегающей зоне;
• возможность реза тонколистовых материалов в пакете из нескольких слоев для повышения производительности, в том числе, за счёт уменьшения холостых ходов режущей головки;
• полная пожаро- и взрывобезопасность процесса;
• экологическая чистота и полное отсутствие вредных газовыделений;
• высокое качество реза (шероховатость кромки Ra 1,6);

Сравнение технологий плазменной, лазерной и гидроабразивной резки

Лазерная резка

Лазерная резка является одним из высокотехнологичных методов  раскроя различных листовых материалов. Принцип данной технологии: лазерный луч, собираясь на поверхности обрабатываемого  материала, нагревает его до тех  пор, пока тот не начнет испаряться. Мощность лазерного луча регулируется в зависимости от разрезаемого материала.

 
Плазменная резка

Технология плазменной резки основана на использовании  воздушно-плазменной дуги постоянного  тока прямого действия. Сущность процесса плазменной резки заключается в  локальном расплавлении и выдувании  расплавленного материала из полости  реза.Одной из главных характеристик плазменной резки является максимальная толщина разрезаемого материала. В технических характеристиках оборудования плазменной резки эта величина обычно приводится для углеродистой стали. На толщину разрезаемого материала существенно влияет теплопроводность. Поэтому, например для меди, максимальная толщина разрезаемого металла снижается примерно на 30 % по сравнению с указанными рабочими толщинами.Плазменная резка имеет еще одну важную характеристику — скорость резки, которая оказывает существенное влияние на качество. При пониженной скорости плазмообразующий газ расходуется нерационально, что приводит к образованию шлака на нижней стороне обрабатываемого материала. При повышенной скорости плазменной резки дуга осциллирует, из-за чего линия реза получается волнистой. При этом также образуется шлак, отделение которого затруднено.При сравнении технологии гидроабразивной резки с альтернативными методами резки (лазерной и плазменной), самым очевидным преимуществом оказывается универсальность технологии.

Недостатки технологии

• Недостаточно высокая скорость реза тонколистовой стали;
• Ограниченный ресурс отдельных комплектующих и режущей головки.
• Высокая стоимость абразива (расходный материал)

 

 

 

Разрезаемые материалы

При помощи гидроабразивной  струи резать можно практически  любые материалы:

• черные металлы и сплавы;
• труднообрабатываемые легированные стали и сплавы (в том числе: жаропрочные и нержавеющие);
• цветные металлы и сплавы (медь, никель, алюминий, магний, титан и их сплавы);
• композиционные материалы;
• керамические материалы (керамогранит, плитка);
• природные и искусственные камни (гранит, мрамор и т. д.);
• стекло и композиционное стекло (триплекс, бронестекло, армированное стекло, стеклотекстолит и т. п.);
• пористые и прозрачные материалы;
• сотовые и сэндвич-конструкции;
• бетон и железобетон.

Резка мягких материалов, таких  как полиуретан, поролон и другие пеноматериалы, пластмассы, кожаные изделия, картон, ткани и т. п. осуществляется только струей воды без добавления абразива. Применяется также и в пищевой сфере, для порезки и порционирования пищевых продуктов.

Последовательнось и особенности мотажа валопровода и главного двигателя

мотаж валопровода

     Общие сведения, В зависимоти от конструкции валопровода центровка его может быть произведен одним или следующих способов: по нагрузкам на подшипниках; по изломам и смешениям в соединениях валов; по положению подшипников относительно теоретической оси валопровода.

    Способ центровки  валопровода согласовывают с предприятием-строителем, Регистром СССР и заказчиком Центровка валопровода должна производиться на плаву. В отдельных случаях по согласованию с Регистром СССР допускается центровка валопровода на стапел Допуски на расцентровку водопровода с главным двигателем либо редуктором, а также контроль размеров, формы, шероховитости. расположения посадочных поверхностей и монтажа дейдвудных  труб, подшипников кронштейнов и дейдвудных устройств должны соответствовать требованиям соответствующих нормативов.

     Расчет технологических параметров центровки валопровода должен включать: построение номограмм допусков соосности обшей оси кронштейнов и дейдвудного устройства относительно теоретической оси валопровода (главного двигателя); определение контролируемых параметров; определение нагрузок на подшипниках; определение изломов и смещений в соединениях валов; взаиморасположения подшипников и их допускаемых отклонений в зависимости от принятого способа центровки в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

     Технологические  параметры должны быть определены  независимо от способа центровки,  из условия достижения при  центровке валопровода основных параметров нагрузок на подшипники и нормальных напряжений в валах, не выходящих за пределы их изменения.

     Центровка  и монтаж валопровода должны выполняться в соответствии с требованиями стандарта и Общих правил техники безопасности и производственной санитарии для предприятий машиностроения.

    Центровка и монтаж валопроводов по нагрузкам на подшипники. Данный способ по сравнению с другими более совершенен. Он менее трудоемок, учитывает конструктивные особенности валопровода и характер его расцентровки, а также влияние на центровку валопровода размеров валов и расстояния между опорами. Сущность способа состоит в регулировании при собранном валопроводе нагрузок на подшипники и доведении их до допустимых значений.

Для промежуточного валопровода допустимые нагрузки на подшипники устанавливают дополнительно к средней конструктивной нагрузке (кН>

P=Q/n

 

 

 

где Q — вес промежуточных валов с деталями их соединения на длине £_пр (рис. 137). кН;

л —число подшипников на длине L_nf (/ — опорные подшипники; 2 — главный упорный).

Дополнительные нагрузки принимать допустимо, так как  в опорных подшипниках судовых  валопроводов имеется значительный запас надежности.

Рис. 139. Установка отжимных болтов опорных

валопровода при помощи подкладного ключа 4 (a)  и непосредственно в лапе подшипника(б)

Полная нагрузка  на опорный подшипник гз вертикальной плоскости, включая дополнительные нагрузки из-за неточности монтажа, должна находиться в пределах 0,5P<<1,5р. Эта зависимость обусловливает контакт вала с подшипником при нагрузке, меныпей 1.5р и большей О,5Р.

В то же время во избежание  нарушении жидкостного трения в  подшипниках и появления изгибающих колебаний валопровода полная нагрузка Gг на опорный подшипник в горизонтальной плоскости должна находиться в пределах

- 0,25Р<C_r< +0.25.

Для измерения нагрузки на подшипники промежуточного валопровода применяют специальные динамометры.

Последовательность центровки  валопровода по нагрузкам на подшипники следующая. При установленном на судне и закрепленном на фундаменте главном двигателе и редукторе заводят на место гребной вал, на фундаменты устанавливают подшипники валопровода, на которые укладывают промежуточные валы. Отцентровав с помощью отжимных болтов, собирают фланцевые соединения валопровода, включая валы двигателя и гребной. Отжимные болты 3 (рис. 139) устанавливают дополнительно к штатным болтам на подшипнике скольжения 2 в середине лапы. При отсутствии отверстий в средней части лапы подшипника допустимо установить отжимные болты по диагонали.

Подшипники собирают, прижав вкладыши к шейкам валов с помощью  паронитовых прокладок . Толщину этих прокладок берут в 1.5 раза больше масляного зазора; ширину более диаметра вала.

Затем средние отжимные болты  заменяют динамометрами, контролируя  при этом высотное положение подшипников  индикатором. Фиксируют нагрузки на каждом подшипнике валопровода и последовательно нагружают динамометры расчетными нагрузками (Rb и Rг). При этом соблюдают равенство нагрузок на оба динамометра. В качестве справочных данных фиксируют значения перемещения подшипников в процессе центровки. Данные центровки заносят в таблицу.

Центровка и монтаж валопровода по изломам и смещениям. Центровку производят путем установки промежуточных и упорных валов с допустимыми значениями изломов и смещений.

Опорные и упорные подшипники валопроводов перемещают при центровке при помощи отжимных болтов. Допустимые значения излома и смещений рассчитывают по коэффициенту гибкости валопровода, исходя из допустимых дополнительных нагрузок на подшипники и допустимых напряжений в валах, возникающих при монтажных искривлениях валопровода.

Коэффициент гибкости валопровода

 

К=3,74

где L=Lmin/3 — среднее расстояние между опорами трех смежных пролетов, см;

d, do — наружный и внутренний диаметры промежуточных валов, см.

Для сплошных валов в знаменателе формулы записывают значение диаметра сплошного вала в квадрате.

При укладке  каждого промежуточного вала на двух подшипниках, а также двух спаренных валов на двух опорах допустимые значения излома и смещении определяю из неравенства

 

 

 

+

при укладке  налов на одном опорном подшипнике и применении во время центровки в качестве второй опоры монтажных подшипников — из неравенства

 

+

 

В этих формулах . соответственно изломы (мм/м) и смещения (мм) ни разобщенных соединениях. валов,

Для облегчении стягивания фланцев при сборке, если расчеты  дают большие нал омы и смешении, рекомендуют ограничить их значениями I мм/м по излому п I мм но смещению с учетом провисания концов валов от веса.