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.