ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Донской государственный технический университет
Кафедра «Основы конструирования машин»
Утверждаю
Зав. кафедрой ОКМ
к.т.н., профессор
______________Андросов А. А.
«______»_____________2008 г.
Пояснительная записка
к курсовой работе по «Детали машин и основыконструирования
( Наименование учебной дисциплины )
На тему «Автоматический литейный конвейер»
Автор проекта
(Ф. И.О.)
Специальность 220401 «Мехатроника» .
( номер,название)
Обозначениекурсового проекта группа .
Руководительпроекта .( Ф. И. О.) ( подпись )
Проектзащищен Оценка
(Дата)
Членыкомиссии______________________________
г.Ростов — на – Дону
2008 г.
Содержание
Введение …………………………………………………………………...…. 6
1 Массовые силовые и геометрическиехарактеристики
устройств межоперационноготранспорта…………………………………..7
1.1 Массы изделий, технологическогооборудования, подвижных
элементовустройства…………………………………………………….…...7
1.2 Расчет исполнительный механизмпластинчатого цепного
конвейера……………………………………………...…………………….…7
2 Расчетэлектродвигателя………………………………………….…………11
2.1 Подборэлектродвигателя………………………………………………...11
2.2 Кинематическая схемапривода………………………………………….12
3 Расчетредуктора……………………………………………………………..15
3.1 Основные характеристикимеханизмов привода……………………….15
3.2 Подборредуктора……………………....………………………………..17
4 Расчет ременнойпередача…………………………………………………...19
4.1 Расчет ременнойпередачи……………………………………………….19
5 Конструирования вала тяговыхзвездочек………………………………….21
5.1 Расчет тихоходноговала………………………………………………...21
5.2 Определения опорныхреакций………………………………………….22
5.3 Определяем диаметр вала.………………………………………………24
5.4 Расчет коэффициент запасапрочности…………………………………25
6 Расчетмуфты…………………………………………………………………28
6.1 Алгоритм расчетамуфты………………………………………………...28
7 Шпоночное соединение…… ....................……………………………….....31
7.1 Расчет шпоночного соединения...............................................................32
8 Расчет подшипников качения........................................................................33
8.1 Подбор подшипниковкачения..................................................................33
9 Динамические характеристикипривода........................................................36
9.1 Крутящий моменты на валудвигателя.....................................................36
9.2Моменты инерции масс рабочихорганов................................................36
9.3Характеристики рабочего цикла................................................................37
9.4 Временныехарактеристики рабочего цикла............................................39
9.5 Характеристиканагрузок рабочего цикла................................................40
Заключение..........................................................................................................43
Список использованнойлитературы.................................................................44
Приложение А.
Приложение Б.
Введение
Человеческое обществопостоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращениизатрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях этипотребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологическихпроцессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимуломк созданию новой машины всегда является новый технологический процесс,возможность которого зависит от уровня научного и технического развитиячеловеческого общества.
В данной курсовой работеразрабатывается автоматическая линия конвейера для заливки литейных форм расплавленным металлом с целью получения отливок. Рассматриваемый конвейергоризонтальный пластинчатый с цепным тяговым элементом.
Основная цель курсовойработы разработать и рассчитать тихоходный вал конвейера. По ходу расчетаподобрать асинхронный двигатель, рассчитать соответствующие элементыкинематической схемы, провести динамический расчет системы.
1 Массовые силовые игеометрические характеристики устройств
межоперационноготранспорта
1.1 Массы изделий,технологического оборудования, подвижных
элементов устройства
Массы изделий постояннына дооперационном (М1, кг) и после операционном (М2, кг) отрезках L1, м и L2, м, то масса изделий на обоих отрезках:
/>, (1.1)
где I- шаг установки изделий, м.
/>, (кг)
1.2 Расчетисполнительный механизм пластинчатого цепного
конвейера
Исполнительный механизмпластинчатого цепного конвейера является вал тяговых звездочек, которыйприводит в движение двухрядную втулочную-катковую цепь с грузонесущимиустройствами, суммарная масса которых:
/>, (1.2)
/>, (кг)
Минимальное натяженияцепей в точке сбегания с тяговых звездочек принимается для выбирания люфтов взвеньях тяговой цепи:
/>, (Н) (1.3)
Максимальное натяжениецепей в точки набегания на тяговые звездочки:
/>, (1.4)
где g = 9,81 />,w = 0,1 – коэффициент сопротивленияперемещению тяговой цепи на катках по направляющим.
/>, (Н)
Разрушающая нагрузкаодного радя цепи:
/>, (1.5)
/>=21150*6/2=63451, (Н)
Шаг /> втулочно-катковой цепи типа ВКГ, ГОСТ 588-64, принимаем в зависимости от /> изряда:
Таблица – 1 Зависимость />от />
/>, кН 13 60 125
/>, мм 100 125 150
Согласно таблицы 1 принимаем значения />=125мм.
Число зубьев звездочки z принимаем 10.
Диаметр начальнойокружности тяговой звездочки:
/>, (1.6)
/>, (мм)
Расстояние междуплоскостями тяговых звездочек выбираем по ориентировочному соотношению В=1,5*/>, ближайшее из ряда: 200,250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1500, (мм)
Расчетное значения В=607,поэтому принимаем В= 630.
Тяговое сопротивленияцепей на звездочках:
/>, (1.7)
/>, (Н)
Крутящий момент на валузвездочек с учетом КПД подшипников качения 0,99:
/>, (1.8)
/>, (Н*м)
Мощность необходимая навалу тяговых звездочек (на выходе):
/>, (1.9)
/>, (кВт)
Частота вращения валатяговых звездочек (на выходе):
/>, (1.10)
/>, (об/мин)
Ориентировочный диаметрвала звездочек цепного конвейера:
/>, (1.11)
где /> — допускаемое напряжения, />=20 мПа.
/>,(мм)
2 Расчет электродвигателя
2.1 Подборэлектродвигателя
Основной задачей на этапеконструирования привода является минимизация его стоимости и габаритныхразмеров при обеспечении надежности и технологичности. Это достигаетсяоптимальным соотношением параметров привода и электродвигателя по рекомендуемымзначениям передаточных чисел всех его элементов, которые основаны на опытеинженерной практике.
/>
Рисунок 1 Схемаалгоритма подбора электродвигателя и разбивки передаточных чисел привода
Проектирования приводаосуществляем по алгоритму приведенному на рисунке 1.
2.2 Кинематическаясхема привода
Составим кинематическуюсхему привода согласно заданию (рисунок 2). Вводим обозначения: n- частота вращения вала, N – передаваемая мощность насоответствующем валу, U –передаточное число элементов привода, />-к.п.д. элементов привода.
/>
Рисунок 2 Кинематическаясхема привода
Общий коэффициентполезного действия привода находим как произведение к.п.д. входящих узловтрения:
/>= />, (2.1)
где /> — к.п.д ременной передачи, /> - зубчатой передачи, /> — подшипников качения, /> — муфты.
/>= 0,95*0,96*0,96*0,98=0,85 ,
Рассчитываем мощностьнеобходимую на валу двигателя:
/> , (2.2)
/>, (кВт)
Выбираем асинхронныйдвигатель марки RA132MB6 с характеристиками:
— мощность двигателя N = 5,2 кВт.
— обороты двигателя n = 820 об/мин.
— момент инерции на валу J = 0.0434 />.
Возможное передаточноечисло двигателя:
/>, (2.3)
/>,
Принимаем передаточноечисло расчетного редуктора в пределах 7,1…50 (/>=22 ), ременной передачи в пределах от 3…8 (/>=4),
/> , (2.4)
/>,
Передаточное число«реального» редуктора:
/>, (2.5)
/>,
Передаточное числотихоходного вала:
/>, (2.6)
/>= 0,88*4,58=4,05.
Передаточное числобыстроходного вала:
/>, (2.7)
/>,
3 Расчет редуктора
3.1 Основные характеристикимеханизмов привода
3.1.1 Расчет частотывращения валов частота вращения ротора
двигателя:
/>,(об/мин) (3.1)
— частота вращениявходного вала редуктора:
/>, (3.2)
/>, (об/мин)
- частота вращениябыстроходного вала:
/>, (3.3)
/>, (об/мин)
- частота вращениятихоходного вала:
/>, (3.4)
/>,(об/мин)
3.1.2 Определяем мощностьна каждом валу мощность на валу
двигателя:
/>, (3.5)
/>, (кВт)
- мощность на входномвалу редуктора:
/>, (3.6)
/>, (кВт)
- мощность набыстроходном валу редуктора:
/>, (3.7)
/>, (кВт)
- мощность на тихоходномвалу редуктора:
/>, (3.8)
/>, (кВт)
3.1.3 Определяем крутящиймомент на валах системы момент на валу
двигателя
/>, (3.9)
/>, (Н*м)
- момент на входном валуредуктора:
/>, (3.10)
/>, (Н*м)
- момент на быстроходномвалу редуктора:
/>, (3.11)
/>, (Н*м)
- момент на тихоходном валу редуктора:
/>, (3.12)
/>, (Н*м)
3.2 Подбор редуктора
По рассчитанным даннымподбираем редуктор марки 1Ц2У-250-22-11У1.
Редуктор зубчатыйцилиндрический двухступенчатый узкий горизонтальный общемашиностроительногоназначения предназначен для увеличения крутящих моментов и уменьшения частотывращения. Условия применения редукторов — нагрузка постоянная и переменная,одного направления и реверсивная, работа постоянная или с периодическимиостановками, вращение валов в любую сторону, частота вращения входного вала неболее 1800 об/мин; внешняя среда — атмосфера типов I, II, при запыленностивоздуха не более 10 мг/куб.м. Для двухконцевого исполнения валов номинальнаярадиальная нагрузка на каждый из валов должна быть уменьшена на 50%.Климатические исполнения У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ4, О4 по ГОСТ 15150.Конусность быстроходного и тихоходного валов 1:10. При комплектации конуснымивалами в состав поставки входят шайбы и гайки для крепления полумуфт.
Редуктор имеет следующиехарактеристики:
— Межосевое расстояние — 410 мм.
— Непрерывный режимработы (Н) ПВ=100% — Номинальный крутящий момент на выходном валу при работе вповторно-кратковрем. режимах- 5000 Н*м.
— КПД 97%.
— Масса — 310 кг.
— Параметры быстроходногоконического вала (1:10) (DxL) 40х82.
— Параметры тихоходного конического вала (1:10) (DxL) 90х130.
— Параметры зубчатойполумуфты m=4/z=56.
4 Расчет ременной передачи
4.1 Расчет ременнойпередачи
В настоящее время вмашиностроение получили наибольшее распространение передачи клиновыми(нормального и узкого сечения) и поликлиновыми ремнями. Скорость клиновыхремней не должна превышать 25-30 м/с, а поликлиновых ремней 40 м/с. Приодинаковых габаритных размерах передачи узкими клиновыми ремнями в 1,5 – 2 разавыше по тяговой способности, чем передача клиновыми ремнями нормальногосечения.
Согласно ГОСТ 1284.3-80расчет клиновых ремней сводится к подбору типа и числа ремней. Основнымрасчетам ремней считается расчет по тяговой способности.
Расчет ременной передачиведем по алгоритму приведенному на рисунке 3
/>
Рисунок 3 Схема алгоритмарасчета клиноременных передач
Расчеты производим наЭВМ.
Полученные данные:
— Выбираем нормальный типремня. (Б)
— Мощность на ведущемвалу N = 5.19.
— Частота вращенияведущего вала n = 820 об/мин.
— Передаточное числоременной передачи U = 4.
— Диаметр малого шкива d1 = 125 мм.
— Высота сечения ремня h = 10.5 мм.
— Диаметр большого шкива d2 = 500 мм.
— Длина ремня L = 2650 мм.
— Межосевое расстояние А= 1016 мм.
— Скорость ремня V= 5.23 м/с.
— Угол обхвата малогошкива а = 158 град.
— Число ремней клиновых Z = 5.
— Усилие действующее навалы Q = 1991Н.
5 Конструирования валатяговых звездочек
5.1 Расчет тихоходноговала
Разработка конструкцийвалов приводов содержит в себе все основные стадии проектирования, техническоепредложение, эскизный проект. Алгоритм расчета валов приведен на рисунке 4.
/>
Рисунок 4 Схема алгоритмарасчета вала
Исходные данные длярасчета: Т – сила действующая на вал; Fr, Ft,Fx - крутящие моменты. Так как на расчетном валу нет элементоввызывающих осевую силу Fx= 0, Ft = 20806, Fr =-20806, Т = 4383.
5.2 Определения опорныхреакций
5.2.1 Расчет реакции опор
Реакции опор валаизображены на рисунке 5.
/>
Рисунок 5 Эпюры валатяговых звездочек
Реакция левой опоры.
от оси />:
/>, (5.1)
где l1,l2,l3,l4 – расстояние между элементамиконструкции вала, l1 = 100, l2 = 630, l3=100, l4=110,/>=/> = 20806 H.
/>, (Н)
от оси />:
/>, (5.2)
где /> = -20806 Н.
/>, (Н)
Реакция правой опоры.
от оси />:
/>, (5.3)
/>, (Н)
от оси />:
/>, (5.4)
/>, (Н)
5.2.2 Определяемизгибающие моменты для рассчитываемого вала
Горизонтальной плоскостиМи, от оси /> : для муфты Ми(м) = 0,левая опора Ми(л)= 0, для левой звездочки Ми(лз) = — 2039 Н*м, для правойзвездочки Ми(пз) = -2081 Н*м, для правой опоры Ми(п) = -42 Н*м. Эпюры данныхсил изображены на рисунке 5.
Вертикальной плоскостиМи, от оси />: для муфты Ми(м) = 0,левая опора Ми(л)= 0, для левой звездочки Ми(лз) = 0, для правой звездочкиМи(пз) = 0,
для правой опоры Ми(п) =0. Эпюры данных сил изображены на рисунке 5.
Ми приведенная: длямуфты Ми(м) = 4383 Н*м, левая опора Ми(л)= 4383 Н*м, для левой звездочкиМи(лз) = 4383 Н*м, для правой звездочки Ми(пз) = 3022 Н*м, для правой опорыМи(п) = 42 Н*м. Эпюры данных сил изображены на рисунке 5.
Полный изгибающий моментравен: для муфты Т(м) = 4383 Н*м, левая опора Т(л)= 4383 Н*м, для левойзвездочки Т(лз) = 4383 Н*м, для правой звездочки Т(пз) = 2192 Н*м, для правойопоры Т(п) = 0 Н*м. Эпюры данных сил изображены на рисунке5.
Выбираем материал длявала по приведенным нагрузкам: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
5.3 Определяем диаметрвала
По приведенной нагрузкиопределяем наиболее нагруженный участок вала, Мприв = 4834 Н*м.
Диаметр вала равен:
/>, (5.5)
где /> — допускаемое напряжения наизгиб.
/>, (5.6)
где /> — предельная выносливостьматериала при изгибе,
/>=250; />=2 – ориентировочное значения коэффициента концентрации; />= 2 — ориентировочноезначения коэффициента запаса прочности.
/>,
/>, (мм).
Минимальное значениядиаметра вала в месте крепления звездочек должно быть не менее 90 мм. Принимаем100 мм.
Минимальная величинадиаметра вала в месте крепленя муфты должно быть не мене 78 мм, принимаем 85мм.
Минимальная величинадиаметра вала в месте крепленя подшипников должно быть не мене 78 мм и должнабыть кратное 5, принимаем 90 мм.
Общий диаметр валапринимаем 110 мм.
Размеры вала приведены нарисунке 6.
/>
Рисунок 6 Расчетнаявеличина вала
5.4 Расчет коэффициентзапаса прочности
Коэффициент запасаусталостной прочности по нормальным напряжениям определяется для опасногосечения.
/>, (5.7)
где/> — эффективный коэффициентконцентрации напряжений при изгиб, />=1,27 ; /> — коэффициент, учитывающийвлияние шероховатости поверхности при параметре шероховатости Rz = 0,9; /> — маштабый фактор длянормальных напряжений, />= 0,7; /> — амплитуда нормальногонапряжения, />= 0,02; /> — момент сопротивления изгибу,W = 100000; /> — коэффициентчувствительности к асимметрии, />= 0; /> — среднее напряжение, />0.
/>
Коэффициент запасаусталостной прочности определяется по касательным напряжениям:
/>, (5.8)
где /> — предел выносливостиматериала при кручении, />=150; /> — эффективный коэффициентконцентрации напряжений, />= 1,05; /> — коэффициент, учитывающийвлияние шероховатости поверхности при параметре шероховатости Rz = 0,9; /> — маштабый фактор длянормальных напряжений, />= 0,59; /> — коэффициент чувствительностик асимметрии, />= 0; /> - амплитуда циклов исреднее касательное нарпяжений, />=0,01; Т– крутящий момент, Т = 4383 Н*м; /> — полярныймомент сопротивления, Wp=200000.
/>
Определяем коэффициентзапаса усталостной прочности по каждому из опасных сечений:
/> (5.9)
/>
Проводим сравнения />, где [S] = 2,5 для валов редуктора [S] = 1,7 для прочих валов.
6 Расчет муфты
6.1 Алгоритм расчетамуфты
Алгоритм расчета муфтыприведен на рисунке 7.
/>
Рисунок 7 Схема алгоритмавыбора и проверки на прочность муфты
— типоразмер муфты: МЗ-6.
— максимальный крутящий момент.11576 Н*м:
— минимальный диаметр вала, 85 мм
— маховый момент инерции 2,8 кг*м2
Муфта зубчатая состоит из двух полумуфтвыполненных в виде двух закрепленных на валах втулок с наружными зубьямиэвольвентного профиля и охватывающей их обоймы с внутренними зубьями.
Эти муфты выбирают по ГОСТ 5006 для валов снебольшой частотой вращения (/>). Этамуфта компенсирует радиальное биение (в пределах/>)и небольшое угловое (не более 1°) смещения валов. Для компенсации смещенийвалов в муфтах предусмотрены торцевые зазоры S, вершины зубьев втулокобрабатываются по сферической поверхности, зубчатое зацепление выполняют с увеличеннымибоковыми поверхностями, а боковым поверхностям зубьев придают бочкообразную форму.
Детали муфты изготовляют из сталей 45 (поковка)или 25Л (литье). Для тяжело нагруженных муфт применяют легированные стали типа15Х. 20Xс цементацией рабочих поверхностей и закалкой до твердости 42HRC
По номинальному крутящему моменту />, определяем вращающиймомент />, где /> выбираем в зависимости отусловий работы.
По /> ГОСТ5006 — 83 выбираем муфту с размерами:
/>; />;/>;
Материал муфты: Сталь 35.
Размеры выбранной муфты проверяем по допускаемомудавлению /> на поверхности выступов
/> , (6.1)
/>
при /> длястальной термически обработанной муфты, работающей со смазочным материалом./>
Условие прочности /> выполняется,выбранная муфта работоспособна.
/>
Рисунок8 Внешний вид зубчатой муфты
7 Шпоночные соединения
7.1 Расчет шпоночных соединений
Шпоночные соединения предназначаются для передачикрутящего момента от вала к ступице и наоборот. В зависимости от конструкциишпонки делятся на призматические, сегментные, клиновые, тангенциальные,специальные. Наибольшее применение находят призматические шпонки (ГОСТ'23360-78)
Призматические шпонки подбирают в зависимости отдиаметра вала и проверяют на прочность по напряжению смятия
/> (7.1)
где />, — наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске;
/> - диаметр вала;
/> - высота шпонки;
/> - заглубление шпонки ввал;
/> - длина шпонки;
/> - допустимое напряжениесмятия.
Длина шпонки выбирается на /> короче ступицы, изпредлагаемого ряда на длину шпонки, если по результату расчета длина ступицыполучается />, то шпоночное соединениерекомендуется заменить шлицевым.
Вал цепной передачи фиксация муфты: />; />;/>; />; />; />;
/> , (7.2)
/>
/>
Выбираем следующую шпонку (по ГОСТ 23360-78).
Таблица 2 Параметры шпоночных соединений муфты№ вала
/>
/>
/>
/>
/>
/> 1 85 100 26 16 6,4 135
Тихоходный вал фиксация звездочек: />; />;/>; />; />; />;
/>
/>
Выбираем следующую шпонку (по ГОСТ 23360-78).
Таблица 3 Параметры шпоночных соединений звездочек№ вала
/>
/>
/>
/>
/>
/> 1 100 85 28 16 6,4 144
/>
Рисунок 9 Физические размеры шпонки
Соответсвующие размеры шпонки указаны на рисунке 9.
8 Расчет подшипников качения
8.1 Подбор подшипников качения
Подшипники качениявыбираются исходя из диаметра вала и направления действующих нагрузок, апроверяются по статической и динамической грузоподъемности.
Исходные данные:
Радиальная нагрузка наподшипники />Н;
Осевая нагрузка на подшипники/>Н;
Диаметр шейки вала d=90мм.
При выборе типоразмераподшипника для заданных условий работы необходима учитывать:
— величину и направлениянагрузки;
— частоту вращения вала;
— потребный ресурс вчасах;
— желательный размерподшипников (посадочный диаметр вала или диаметр отверстия в корпусе);
— особые требования кподшипнику, вытекают из условия его эксплуатации (самоустанавливаемость,способность обеспечивать осевое перемещение вала, условие монтажа);
— стоимость подшипника.
Выбрать типоразмерподшипника качения в зависимости от характера нагрузок и диаметр вала. В нашемслучае />, выбираемрадиально-упорный шариковый подшипник типа (ГОСТ 28428-90) 1000 (/>), с характеристиками: d=90мм, D=160мм, В= 24мм, динамическая грузоподъемность />=56кН, предельная частотавращения 7500 об/мин (в масленой ванне).
Определяем приведенную нагрузку Q, для чего необходимо:
— определить отношение />, />;
— определяем отношение />, где /> — статическаягрузоподъемность подшипника, />=35000; />
— определяем коэффициентосевого нагружения />, в зависимостиот отношения />; />=0,19;
— определяем приведеннуюнагрузку:
/>, (8.1)
где /> — коэффициент вращениякольца (/>=1), /> — коэффициент безопасности(/>=1,2 умеренные толчки), /> — температурный коэффициент(/>=1,15)
/> (8.2)
Приведенная(эквивалентная) нагрузка для радиальных и радиально-упорных подшипников – этоусловная постоянная радиальная нагрузка, при приложении которой к подшипнику свращающимся внутренним кольцом и не подвижным наружным подшипник будет иметьтакую же долговечность, что и при действительных условиях нагружения.
Осевая сила не оказываетвлияния на величину эквивалентной нагрузки Q, пока отношения /> непревысит значения/>.
Определяем потребнуюдинамическую грузоподъемность подшипника.
/>, (8.3)
где L- требуемая долговечность подшипникав миллионах оборотов,/>
/>
Проведем сравнения: />, частота вращения рабочеговала меньше максимально допустимой частоты вращения подшипника. Выбранныйподшипник подходит по эксплутационным характеристикам.
9 Динамические характеристики привода
9.1 Крутящий моменты на валу двигателя
Момент статический, приведенный к валу двигателя совпадаетс крутящим моментом от заданной нагрузки на валу двигателя:
/>, (9.1)
/>, (Н*м)
Момент разгона двигателя средний интегральный:
/>, (9.2)
где /> , />Н*м.
/> Н*м
9.2 Моменты инерции масс рабочих органов
Цепного конвейера в месте с литейными формами:
/>, (9.3)
где u –общее передаточное число.
/>,(/> )
Момент инерции якоря электродвигателя: />
Момент инерции клиноременной передачи
Шкива:
/>, (9.4)
где j =7860 /> — удельная масса стали; />= 115 (мм) – ширина шкива;диаметр шкива, />=500(мм).
/>,(/>)
Ремня:
/>, (9.5)
где />,/>=2,385(кг);/> - 0,18(кг/м);
/>(/>)
Клиноременной передачи:
/>, (9.6)
/>,(/>)
Момент инерции муфты:
/>, (9.7)
где />= 2,8(/>) – маховый момент муфты .
/>,(/>)
Момент инерции общий:
/> , (9.8)
/>,(/>)
9.3 Характеристики рабочего цикла
9.3.1 Расчет времени разгона
Время разгона:
/>, (9.10)
/>,(с)
Анализ времени разгона: />,где />= 5(с), выбранный двигательудовлетворяет условиям нагрева.
Время остановки двигателя без тормоза после выключениядвигателя:
/> (9.11)
/>, (с)
9.3.2 Расчет ускорений
Ускорения линейные рабочего органа.
— при разгоне:
/>, (9.12)
/>,/>
— при остановки:
/>, (9.13)
/>/>
Анализ ускорений:допустимый предел ускорений лилейных при разгоне по условию безопасностиперсонала 1/>. Так как у нас ускоренияне превышают безопасной скорости нет необходимости устанавливать защитныесредства.
9.3.3 Расчет путейорганов
Пути рабочих органов.
- при разгоне:
/>, (9.14)
/>, (м)
— при остановке:
/>, (9.15)
/>(м)
— установившегосядвижения:
/>, (9.16)
/>, (м)
Анализ путей: в заданномшаге (1,5м) размещается разгон, установившееся движения и остановка. При этомустановившееся движение занимает допустимую норму менее 5%.
9.4 Временныехарактеристики рабочего цикла
Время установившегосядвижения конвейера:
/>, (9.17)
/>(с)
Время движения конвейерана 1 шаг:
/>, (9.18)
/>,(с)
Время одного рабочегоцикла конвейера:
/>, (9.19)
/>,(с)
Часовая производительноститехнологической системы:
/> (9.20)
/>,(изделий/час)
9.5 Характеристиканагрузок рабочего цикла
Максимальное тяговоесопротивление в период разгона конвейера:
/>, (9.21)
/>, (Н)
Максимальное натяжениецепей в точке набегания на тяговые звездочки в период разгона:
/>, (9.22)
/>,(Н)
Нагрузки рабочего циклавала тяговых звездочек.
Максимальный крутящиймомент рабочего цикла на валу при разгоне:
/>, (9.23)
/>, (Н*м)
Минимальный крутящиймомент рабочего цикла на валу при остановки:
/>
Крутящие моменты рабочегоцикла на приводном валу конвейера изображены на рисунке10.
/>
Рисунок 10 Крутящиемоменты рабочего цикла на приводном валу конвейера
Максимальная радиальнаянагрузка рабочего цикла на валу при разгоне:
/>, (9.24)
/>,(Н)
Минимальная радиальнаянагрузка рабочего цикла на валу при остановке:
/>, (9.25)
/>,(Н)
Заключение
В ходе проведенной работыбыла рассчитана и спроектирована автоматический литейный конвейер для заливкилитейных форм расплавленным металлом с целью получения отливки. По рассчитанныммассовым и геометрическим характеристикам был рассчитан вал тяговых звездочек,подобран асинхронный двигатель, рассчитана клиноременная передача. Рассчитавпередаточное число редуктора теоретического и крутящие моменты, был подобранреальный редуктор с близким теоретическими показателями. Также была рассчитаныдинамические характеристики привода, построен график крутящего момента рабочегоцикла на приводном валу конвейера.
Данная автоматическаялиния может применятся на металлолитейном производстве, предварительно оснастивее автоматическим регулятором включения и выключения электродвигателя.
Список использованной литературы
1. А.А. Андросов, и др. «Расчет и проектирование деталей машин»,Учебное пособие. Ростов-на-Дону,2002.
2. Маньшин Ю.П. Методические указания к курсовой работе по основамконструирования механизмов. «Массовые силовые и геометрические характеристикиустройств межоперационного транспорта». ч.1 Ростов-на-Дону, 1997.
3. Маньшин Ю.П. Методические указания к курсовой работе по основамконструирования механизмов. «Энергетические, кинематические и динамическиехарактеристики привода». ч.2 Ростов-на-Дону, 1998.
4. Маньшин Ю.П., ДьяченкоА.Г. Методические указания к курсовой работекинематическая, энергетическая и габаритная разработка оптимального вариантазаданной механической системы. «Основы конструирования и САПР». Ростов-на-Дону,1996.
5. Кушнарев В.И, Андрющенко Ю.Е. Методические указания к курсовомупроектированию по основам конструирования машин «Проектирование зубчатых ичервячных передач с применением ЭВМ», Ростов-на-Дону, 1991.
6. Кушнарев В.И, Андрющенко Ю.Е. Методические указания к курсовомупроектированию по основам конструирования машин «Проектирование валов с применениемЭВМ». Ростов-на-Дону, 1995.
7. Кушнарев В.И., Андрющенко Ю.Е. Методические указания ккурсовому проектированию по основам конструирования машин «Компоновка редукторас применением ЭВМ». Ростов-на-Дону, 1995.