Вправа 4. Визначення потреби в абразивних армованих кругах

Вихідні дані

Вихідні дані до розрахунку приведені в табл. 4.1.

Розрахунок

Розрахунок проводиться для умов різання методом врізання (за один прохід).

Площа перетину труби: ,

де – зовнішній діаметр труби; – товщина стінки труби.

Площа периферії круга: ,

де – зовнішній діаметр абразивного круга; – висота абразивного круга.

Виходячи зі співвідношення знаходимо згідно табл. 4.2 значення параметрів визначення коефіцієнта шліфування , , , .

Оптимальна швидкість подачі визначається за залежністю:

,

Таблиця 4.1

№ варіанту	Параметри абразивного круга , мм	Кількість перерізів, що необхідно зробити , шт.	Параметри труби, що розрізається , мм
1	400×5×32	2500	ø 108×6
2	400×4×32	2200	ø 89×5
3	300×4×32	2000	ø 70×5
4	300×3×32	1800	ø 60×4
5	230×3×22	1600	ø45×3
6	230×2×22	1400	ø 30×2
7	180×3×22	1200	ø 30×2
8	180×2×22	1000	ø 27×2
9	180×1,6×22	1200	ø20×2
10	500×5×32	1400	ø 127×6
11	400×5×32	1600	ø 95×5
12	400×4×32	1800	ø 76×4
13	300×4×32	2000	ø 60×3
14	300×3×32	2400	ø 42×3
15	230×3×22	1000	ø 28×2,5
16	230×2×22	1200	ø 26×2
17	180×3×22	1400	ø25×2
18	180×2×22	1600	ø 18×1,5
19	180×1,6×22	1800	ø 16×2
20	500×5×32	2000	ø 108×5
21	400×5×32	2200	ø 102×5
22	400×4×32	2400	ø 73×4
23	300×4×32	2600	ø 63,5×3
24	300×3×32	2800	ø 54×2,5
25	230×3×22	2600	ø 44,5×2
26	230×2×22	2400	ø 33×2,5
27	180×3×22	2200	ø 32×2
28	180×2×22	2000	ø 25×1,5
29	180×1,6×22	1800	ø 19×1,5
30	500×5×32	2000	ø114×5

де – вартість машинного часу, праці оператора і накладні витрати, , грн/хв.; – коефіцієнт, що враховує вміст накладних витрат у вартості машинного часу, =1,5; – заробітна плата оператора за зміну, =150 грн; – тривалість зміни, ; =86000 грн./м³ - середня вартість одиниці об'єму круга.

З табл. 4.2 визначаємо значення параметрів , , що відповідають отриманим значенням співвідношення площин та економічної подачі .

Таблиця 4.2

Значення параметрів коефіцієнта шліфування

	Швидкість подачі , м/хв	Параметри
0,1 0,13 0,18 0,21 0,31	0,2 … 0,8 0,2 … 0,8 0,2 … 0,8 0,2 … 0,8 0,120 … 0,315	1,58 … 1,39 1,95 … 1,70 2,05 … 1,98 2,03 … 1,96 0,38 … 0,43	-0,58 … -0,39 -0,95 … -0,70 -1,05 … -0,98 -1,03 … -0,96 -0,62 … -0,57	2,35 1,75 1,43 1,20 2,20	28,0 8,0 3,4 1,6 0,8

Мінімально можливий діаметр круга при якому можливе різання матеріалу, в залежності від конструкції кріплення диску та технології різання:

,

де – діаметр фланця кріплення диску, для дисків ø180 та ø230 мм дорівнює 40 мм, ø300 – 80 мм, ø400 – 100 мм, ø500 – 130 мм; – гарантований розмір для забезпечення зазору між фланцем та деталлю, =5 мм.

Цьому діаметру відповідає швидкість різання

,

де – максимальне значення колової швидкості, =80 м/с.

Мінімальне значення коефіцієнта шліфування для вказаних умов різання

,

де – коефіцієнт, який визначає жорсткість конструкції верстата. Цей коефіцієнт для маятникових пил складає 0,8…0,9.

Число перерізів , яке можна виконати одним кругом при різанні труби:

.

де – початковий діаметр круга; – діаметр круга після перерізів, у розрахунку приймаємо (максимально можливий знос диску).

Кількість дисків необхідна для виконання необхідної кількості перерізів на маятниковій пилі: .

Кількість дисків необхідна для виконання необхідної кількості перерізів на верстаті з жорсткою конструкцією: .

Приклад визначення необхідного числа абразивних армованих кругів ø400×4×32 мм для виконання 2 тис. перерізів труби 76×4 мм. Визначаємо площу перетину труби і площу периферії круга, а також відношення між ними при значенні параметрів і ( =9,04 см²; =50,24 см²; =9,04/50,24=0,18; =1,43; =3,4).

Оптимальну швидкість подачі визначаємо при наступних початкових даних:

=0,47 грн/хв. – вартість машинного часу, праці оператора і накладні витрати; =0,076 м – зовнішній діаметр труби, яка розрізається; =0,000904 м² – площа перетину труби; =86000 грн/м³ - середня вартість одиниці об'єму круга; =0,004 м – висота круга.

З табл. 4.2 визначаємо значення параметрів , для =0,18 при отриманому значенні економічної подачі =0,5 м/хв; = 2, = –1. Різання труби 76×4 мм кругом ø 400×4×32 мм можливе до діаметру 270 мм, що відповідає робочій швидкості 54 м/с.

За залежністю (5.13) визначаємо мінімальне значення коефіцієнта шліфування для вказаних умов різання:

В процесі різання по мірі зносу круга змінюється відношення , яке в значній мірі визначає величину коефіцієнта шліфування. Тому при розрахунку потреби в кругах слід приймати коефіцієнт шліфування відповідний не мінімальній, а середньої робочої швидкості круга. В цьому випадку коефіцієнт шліфування має дещо більше значення.

При різанні на маятниковій пилі коефіцієнт шліфування рівний:

.

Використовуємо залежність для визначення коефіцієнта шліфування

,

де – число перерізів; – площа поперечного перетину розрізуваної труби, мм²; – початковий діаметр круга, мм; – діаметр круга після перерізів, мм.

Визначимо число перерізів, яке можна виконати одним кругом ø400х4х32 мм при різанні труби 76х4 мм:

.

При різанні на маятниковій пилі можна виконати 85 перерізів. Таким чином, для виконання 2 тис. перерізів труби 76х4 мм кругами ø 400х4х32 мм потрібно

кругів

при різанні на верстаті з жорсткою конструкцією або 24 круги – на маятниковій пилі. З урахуванням коефіцієнта шліфування, прийнятого при середній робочій швидкості, в даному прикладі число кругів складе не 20, а 18. Разом з тим коефіцієнт, який характеризує жорсткість машини, залежить від конкретного типу приводного пристрою.