Статья:

Разработка конструкции детской кроватки из массива

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №2(138)

Рубрика: Технические науки

Выходные данные
Никонорова А.А. Разработка конструкции детской кроватки из массива // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2021. № 2(138). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/138/85117 (дата обращения: 22.05.2022).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

Разработка конструкции детской кроватки из массива

Никонорова Анна Алексеевна
магистрант, ФГБОУ ВО Поволжской государственный технологический университет, РФ, г. Йошкар-Ола

 

Детская кроватка место для сна ребенка. Выполнена она из массивной древесины породы береза. Кроватка состоит из двух частей. В первой части находится сама кроватка, а во втором три ящика для размещения всех необходимых для ребенка вещей. Кроватка выполнена из 13 деталей. Все стенки изделия выполнены из мебельных щитов, что не позволит кроватке покоробиться в процессе ее эксплуатации. Кроватка, выполненная и массива древесины, является экологически чистым материалом, прочным и надежным для ребенка.

 

Рисунок 1. Общий вид и габаритные размеры изделия

 

Основываясь на общий вид кроватки (рисунок 1), была выполнена спецификация деталей и сборочных единиц на разрабатываемое изделие (таблица 1).

Таблица 1.

Спецификация деталей и сборочных единиц на детскую кровать

Наименование деталей и сборочных единиц

Материал

Количество, шт

Размеры, мм

Д

Ш

Т

1. Ст. вертик. прох.

Береза

2

1000

680

19

2. Ст. гориз. непрох.

Береза

2

1131

120

19

3. Ст. гориз. непрох.

Береза

2

412

661

19

4. Ст. гориз. непрох.

Береза

1

1131

642

19

5. Ст. вертик. прох.

Береза

1

920

661

19

6. Ящик

 

3

 

 

 

6.1. Ст. передняя

Береза

3

354

200

16

6.2. Ст. задняя

Береза

3

354

190

16

6.3. Ст. боковая

Береза

6

600

200

16

6.4. Накладная ст.

Береза

3

450

280

19

6.5. Дно

ДВПО

3

580

366

4

7. Перекладина

Береза

6

1131

30

20

8. Стержни

Береза

22

570

20

20

9. Задняя ст.

ДВПО

1

830

440

4

 

Разработка конструкции изделия. Расчет элементов изделия на прочность и деформируемость

 

Рисунок 2. Схема нагружения стенки горизонтальной непроходной

 

Стенка горизонтальная непроходная 412х661х19 мм

Условие прочности Ϭmax =  ; кгс/см2

Ϭmax = 

Где Р – сосредоточенная нагрузка, кгс; Р = 20 кгс

L – расстояние между опорами, м; L = 41,2 см

b= ширина полки, м

Условие деформируемости: fmax =  ; см

Момент сопротивления сечения: Wρ = , см3

Момент инерции сечения: Jp = , см4

[f] = 1/200 L = 41,2 = 0,206; [Ϭ] = 0.3…0.5 Ϭизг = 0,3*1095 = 328,5

Ϭmax≤[Ϭ] т.е 2,59<328,5; fmax≤[f] т.е 0,0015<0,206

Предел прочности на изгиб и допустимый прогиб не превышают допустимые табличные значения.

Далее произведем расчёт размерной цепи на сборочную единицу, для этого решим следующие задачи:

1. Задача: Обеспечить требуемую длину изделия.

 

Рисунок 3. Схема размерной цепи

 

2. Выявление составляющих звеньев размерной цепи по длине изделия.

А1= 19 мм; А2= 113 мм; А3= 19 мм; А4= 412 мм; А5=19 мм; АD=1600 мм.

3. Рассчитываем номинальные размеры всех звеньев размерной цепи

,

где    AD - номинальный размер замыкающего звена размерной цепи;

xAi – передаточное отношение i-го составляющего звена размерной цепи А;

для увеличивающих составляющих звеньев xi = +1, для уменьшающих – xi = -1;

Ai – номинальный размер i-го составляющего звена размерной цепи Ai;

i=1, 2 … m – порядковый номер звена.

АD= 1600±1,5  мм

АDmin= 1601,5-1,5 = 1598,5 мм; АDmax= 1600+1,5 =1601,5 мм

4. Устанавливаем поля допусков и предельные отклонения на размер каждого составляющего звена размерной цепи.

Полученный расчёт сведём в таблицу 2.

Таблица 2.

Расчёт размерной цепи

Звено

x

Аi

Поля допуска

Предельные отклонения

dАi, мм

D0Аi

Метод достижения требуемой точности

А1

+1

19

js13

± 0.16

0.32

0

НВ

А2

+1

1131

js11

± 0.33

0.66

0

НВ

А3

+1

19

js13

± 0.16

0.32

0

НВ

А4

+1

412

js12

± 0.31

0.62

0

НВ

А5

+1

19

js13

± 0.16

0.32

0

НВ

АD

 

1600

 

 

 

 

 

 

5. Проверяем правильность установленных допусков при методе неполной взаимозаменяемости.

Определяем расчётный допуск замыкающего звена

,  мм

Проверка 1:        1,06 < 3   (условие выполняется)

6. Проверяем правильность выбора полей допуска

а) Определяем координату середины поля допуска замыкающего звена

+1*0+1*0+1*0+1*0+1*0=0 мм

б) Определяем предельные отклонения замыкающего звена:

верхнее отклонение    

нижнее отклонение    

7. Определяем предельные размеры замыкающего звена

 1600+0,53 = 1600,53 мм

  1600-0,53 = 1599,47 мм

Проверка 2:

, т.е.     1600,53 < 1601,5

, т.е.     1599,47  > 1598,5

В итоге получаем, что необходимое условие выполняется (рисунок 4)

 

Рисунок 4. Выполнение условия

 

Далее приведем таблицу допусков на линейные размеры деталей и сборочных единиц (таблица 3).

Таблица 3.

 Таблица допусков на линейные размеры деталей и сборочных единиц

Наименование деталей и сборочных единиц

Размер, мм

Квалитет поля допуска

Верхнее отклонение, es

Нижнее отклонение, ei

Величина допуска, δ, мм

1. Ст. вертик. прох.

Длина

1000

js12

+0.45

-0.45

0.9

Ширина

680

js12

+0.4

-0.4

0.8

Толщина

19

js13

+0.16

-0.16

0.32

2. Ст. гориз. непрох.

Длина

1131

js11

+0.33

-0.33

0.66

Ширина

120

js13

+0.31

-0.31

0.62

Толщина

19

js13

+0.16

-0.16

0.32

3. Ст. гориз. непрох.

Длина

431

js12

+0.31

-0.31

0.62

Ширина

661

js12

+0.4

-0.4

0.8

Толщина

19

js13

+0.16

-0.16

0.32

4. Ст. гориз. непрох.

Длина

1131

js11

+0.39

-0.39

0.78

Ширина

642

js12

+0.4

-0.4

0.8

Толщина

19

js13

+0.16

-0.16

0.32

5. Ст. вертик. прох.

Длина

920

js12

+0.45

-0.45

0.9

Ширина

661

js12

+0.4

-0.4

0.8

Толщина

19

js13

+0.16

-0.16

0.32

6. Ст. передняя ящика

Длина

354

k12

+0.57

0

0.57

Ширина

200

js13

+0.36

-0.36

0.72

Толщина

16

js13

+0.13

-0.13

0.26

7. Ст. задняя ящика

Длина

354

k12

+0.57

0

0.57

Ширина

190

js13

+0.36

-0.36

0.72

Толщина

16

js13

+0.13

-0.13

0.26

8. Ст. боковая ящика

Длина

600

k12

+0.7

0

0.7

Ширина

200

js13

+0.36

-0.36

0.72

Толщина

16

js13

+0.13

-0.13

0.26

9. Накладная ст. ящика

Длина

450

b12

-0.76

-1.39

0.63

Ширина

280

js13

+0.4

-0.4

0.8

Толщина

19

js14

+0.26

-0.26

0.52

10. Дно

Длина

580

js12

+0.35

-0.35

0.7

Ширина

366

js12

+0.28

-0.28

0.56

11. Перекладина

Длина

1131

k12

+1.25

0

1.25

Ширина

30

js13

+0.16

-0.16

0.32

Толщина

20

js13

+0.16

-0.16

0.32

12. Стержни

Длина

570

h12

0

-0.7

0.7

Ширина

20

js13

+0.16

-0.16

0.32

Толщина

20

js13

+0.16

-0.16

0.32

13. Задняя ст.

Длина

830

js12

+0.45

-0.45

0.9

Ширина

440

js12

+0.31

-0.31

0.62

 

В данной работе была рассчитана спецификация деталей и сборочных единиц на детскую кровать, расчет элементов изделия на прочность и деформируемость, расчёт размерной цепи на сборочную единицу, так же был проведен расчет таблицы допусков на линейные размеры деталей и сборочных единиц.

 

Список литературы:
1. Кошелева С. А. Технология изделий из древесины: учебное пособие по курсовому проектированию – 2-е изд., стереотип. – Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2011. – 252 с.
2. Алютин А. Ф., Бухтияров В. П., Сахновская В. П. и др. Под редакцией Бухтиярова В. П. Справочник мебельщика. Станки и инструменты. Организация производства и контроль качества – 2-е изд., перераб. – М.: Лесн. пром-сть, 1985. – 371 с., ил.