Практическая работа 5


Практическая работа №5. Расчет системы вакуумирования технологической оснастки, используемой при изготовлении КОНСТРУКЦИЙ из Пкм

Цель занятия: получить практические навыки по расчету вакуумной системы технологической оснастки и производственного участка в соответствии с выданным заданием.

1. Исходные данные для расчета

Масса препрега, используемого для изготовления детали из ПКМ, mд, кг
Площадь поверхности детали из ПКМ, Fт, м2
Толщина дренажного слоя, hс=2(10-3 м
Давление в вакуумном мешке до проверки на герметичность Р1=105 Па
Давление в вакуумном мешке после проверки на герметичность Р2=0,05(105Па
Интервал времени, за который необходимо создать вакуум при проверке на герметичность ((0=600 с
Допустимое падение вакуума в технологическом пакете при проверке на герметичность (Рдоп=0,1(105 Па
Интервал времени, в течение которого проверяется падение вакуума ((п=300 с
Среднее содержание летучих в ПКМ Кл=0,03
Плотность паров растворителя (р=0,3 кг/м3
Время нагрева детали из ПКМ при формовании (н=3600 с
Допустимая скорость воздуха в вакуумных линиях (доп=10 м/с
Площадь проходного сечения нормализованных вакуумных штуцеров (dшт=10 мм) fшт=0,785(10-4 м2
Динамическая вязкость воздуха при 20(С (20=18(10-6 Па, при 100(С (100=22(10-6 Па

2. Методика проведения расчета

Определение быстроты откачки вакуумного мешка при проверке на герметичность.
Объем воздуха откачиваемого из технологического пакета
Vмн=1,2(Fт(hс [м3] (1)
Допустимая величина натекания в вакуумный мешок
13 EMBED Equation.3 1415 [м3(Па/с] (2)
Быстрота откачки вакуумного мешка
13 EMBED Equation.3 1415 [м3/с] (3)
Определение быстроты откачки вакуумного мешка при формовании конструкции из ПКМ
Объемный расход паров растворителя, поступающих в вакуумный мешок из отверждаемого ПКМ
13 EMBED Equation.3 1415 [м3/с] (4)
Допустимая величина натекания в вакуумный мешок при формовании в автоклаве и в термопечи
13 EMBED Equation.3 1415 [м3(Па/с] (5)
где Рк=Р0 – при формовании в автоклаве
Рк=Р1 – при формовании в термопечи
Быстрота откачки вакуумного мешка
13 EMBED Equation.3 1415 [м3/с] (6)
Определение числа вакуумных штуцеров на выклеечной форме для данной конструкции из ПКМ
Быстрота откачки вакуумного мешка равна максимальному значению из S1 и S2.
13 EMBED Equation.3 1415 [м3/с] (7)
Число вакуумных штуцеров на выклеечной форме
13 EMBED Equation.3 1415
Расчет технических параметров системы вакуумирования для выбора вакуумного насоса.
Проводимость вакуумных линий в процессе проверки технологического пакета на герметичность
13 EMBED Equation.3 1415[м3/с] (8)
dтр1 – внутренний диаметр трубопровода, м
lтр1 – длина трубопровода, м
Проводимость вакуумных линий при формовании конструкций из ПКМ в термопечи или автоклаве
13 EMBED Equation.3 1415[м3/с] (9)
dтр2 – внутренний диаметр трубопровода, м
lтр2 – длина трубопровода, м
Быстрота откачивающего действия вакуумного насоса при проверке технологического пакета на герметичность
13 EMBED Equation.3 1415 [м3/с] (10)
где n1 – число одновременно вакуумируемых технологических пакетов (см. табл.1)
Разряжение на входе в вакуумный насос при проверке технологического пакета на герметичность
13 EMBED Equation.3 1415 [Па] (11)
Быстрота откачивающего действия вакуумного насоса при формовании конструкций из ПКМ
13 EMBED Equation.3 1415 [м3/с] (12)
где n2 – число одновременно вакуумируемых технологических пакетов (см. табл.1)
Разряжение на входе в вакуумный насос при формовании конструкций из ПКМ в термопечи или автоклаве
13 EMBED Equation.3 1415 [Па] (13)
Выбор вакуумного насоса для системы вакуумирования технологического участка производится по Sн1 и Рн1, используя табл. 2.
Вакуумный насос для системы вакуумирования термопечи и автоклава подбирается по 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 по данным, приведенным в табл. 2.

Таблица 1.
Данные по системе вакуумирования, используемые в производстве конструкций из ПКМ
Вариант 1.


Система вакуумирования технологического участка


Число одновременно вакуумируемых технологических пакетов
n1=40

Средняя длина трубопроводов
l1=10 м

Внутренний диаметр трубопроводов
d1 = 0,01 м

Назначение системы
проверка на герметичность


Вариант 2.


Система вакуумирования термопечи


Число одновременно вакуумируемых технологических пакетов
n1= n2=6

Средняя длина трубопроводов
l1= l2=4 м

Внутренн
·ий диаметр трубопроводов
d1 = d2 = 0,01 м

Назначение системы
проверка на герметичность и формование


Вариант 3.


Система вакуумирования автоклава


Число одновременно вакуумируемых технологических пакетов
n1= n2=10

Средняя длина трубопроводов
l1= l2=10 м

Внутренний диаметр трубопроводов
d1 = d2 = 0,01 м

Давление формования
Ра=0,5(106 Па

Назначение системы
проверка на герметичность и формование









Таблица 2.
Технические характеристики вакуумных насосов, которые могут использоваться в производстве конструкций из ПКМ
Марка вакуумного насоса
Быстрота откачивающего действия (при Р=0,01 МПа), м3/с
Максимальное разряжение в насосе, кПа
Потребляемая мощность, кВт
Масса, кг
Расход воды, дм3/с

Водокольцевые вакуумные насосы

ВВН1-0,75
0,003
4,0
1,5
90
0,05

ВВН-1,5
0,01
3,0
3,2
190
0,16

ВВН-3
0,02
3,0
5,6
300
0,2

ВВН-6
0,05
3,0
13
650
0,25

ВВН-12
0,1
3,0
21
900
0,38

ВВН2-25
0,18
2,0
37
2000
1,0

ВВН2-50
0,35
2,0
63
3500
2,0

Поршневой вакуумный насос

ВНП-0,75
0,02
0,1
1,2
171
0,12

Пластинчатые роторные вакуумные насосы

3ВНР-1Д
0,005
0,01
0,25
10
-

2НВР-5Д
0,01
0,01
0,55
30
-

РВН-6Н
0,1
1,0
10
310
0,4


Содержание отчета
Титульный лист
Цель работы
Схема технологического пакета для изготовления конструкций из ПКМ
Исходные данные для расчета
Расчет
Письменный ответ на контрольный вопрос.

Контрольные вопросы
Основные виды материалов, используемых для изготовления вакуумных диафрагм.
Способы крепления вакуумной диафрагмы к оснастке.
Состав и назначение дренажного слоя в технологическом пакете.
Основные функции вакуумной диафрагмы.
Порядок проверки вакуумной диафрагмы на герметичность.
Вакуумные диафрагмы многоразового использования. Состав и области применения.
Конструкция вакуумной системы технологической оснастки.
Нарисуйте схему расположения вакуумных штуцеров на технологической оснастке для создания вакуума и его контроля.
Почему необходимо создать вакуум под диафрагмой при отверждении конструкции из ПКМ?
Назовите требования по герметичности, предъявляемые к вакуумной системе.
Почему предпочтительнее располагать образцы свидетели под одной диафрагмой с деталью, а не отдельно?
Основные требования, предъявляемые к материалам для вакуумных диафрагм.
Назовите основные причины вызывающие не герметичность технологического пакета при отверждении деталей из ПКМ.
Как обеспечивается герметичность технологической оснастки (каркасной облегченной, монолитной, сварной и из ПКМ)?
Какие материалы используются для приклеивания вакуумных материалов к технологической оснастке.
Какие приборы используются для контроля и записи вакуума при отверждении конструкций из ПКМ.
Нарисуйте возможные схемы установки вакуумных штуцеров на технологической оснастке.
Нарисуйте возможные варианты расположения вакуумных трубок на оснастке.
Как обеспечить равномерность откачивания воздуха из-под вакуумной диафрагмы?
Почему необходимо применение дренажных слоев?
С чем связана необходимость перфорации цулаги и разделительной пленки при вакуум- автоклавном формовании?
Назовите способы стыковки пленки, используемой для формования конструкций из ПКМ.
Чем вызвана необходимость термостатирования пленки перед изготовлением вакуумной диафрагмы?
Для чего необходимы складки при изготовлении вакуумной диафрагмы? Правила их организации.
Назовите основные типы вакуумных насосов и принципы их работы?
Как изменяется газопроницаемость пленочных материалов с повышением температуры?
Назовите способы контроля герметичности вакуумных диафрагм.
Как изменятся физико-химические и физико-механические свойства пластика в случае нарушения герметичности вакуумной диафрагмы в процессе формования?
Что необходимо сделать, если в автоклаве в процессе отверждения конструкции из ПКМ произошла разгерметизация вакуумной диафрагмы?
Перечислите основные технологические операции при сборке вакуумной диафрагмы.
Как исключить возможное падение вакуума, если в процессе работы к системе подключили дополнительную вакуумную диафрагму с новой конструкцией?
Как влияет наличия избыточного давления в автоклаве на не герметичность вакуумной диафрагмы?
Варианты заданий к практической работе №5 «Расчет системы вауумирования технологической оснастки, используемой при изготовлении конструкций из ПКМ»
Параметры
Номер варианта
Масса детали, кг
Площадь поверхности детали Fт, м2
Параметры
Номер варианта
Масса детали, кг
Площадь поверхности детали Fт, м2

Номер задания



Номер задания




1
Вариант 1
12,5
6,2
17
Вариант 2
12,5
10

2
Вариант 2
32
18,6
18
Вариант 3
32
16

3
Вариант 3
45
32
19
Вариант 1
45
21

4
Вариант 1
20
30
20
Вариант 2
20
14

5
Вариант 2
28
23
21
Вариант 3
28
12

6
Вариант 3
16
25
22
Вариант 1
16
8

7
Вариант 1
26
13
23
Вариант 2
26
12

8
Вариант 2
15
8
24
Вариант 3
15
9

9
Вариант 3
44
28
25
Вариант 1
44
12

10
Вариант 1
18
19
26
Вариант 2
18
14

11
Вариант 2
35
24
27
Вариант 3
35
22

12
Вариант 3
30
12
28
Вариант 1
30
15

13
Вариант 1
24
18
29
Вариант 2
24
14

14
Вариант 2
18
20
30
Вариант 3
18
15

15
Вариант 3
22
14
31
Вариант 2
22
16

16
Вариант 1
38
12
32
Вариант 3
38
18


Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 10798065
    Размер файла: 142 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий