Реконструкция узла загрузки удобрений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ состояния вопроса. Цель и задачи ВКР

2. Конструкторская часть

2.1 Разработка привода ленточного конвейера

2.2 Срок службы механизма

2.3 Энерго-кинематический расчет привода

2.3.1 Определение требуемой мощности привода

2.3.2 Определение КПД привода

2.3.3 Выбор электродвигателя

2.3.4 Определение частоты вращения приводного барабана

2.3.5 Требуемое передаточное число редуктора

2.3.6 Крутящий момент на выходном валу редуктора

2.3.7 Подбор редуктора

2.4 Выбор тормоза

2.5 Выбор быстроходной муфты

2.6 Выбор тихоходной муфты

2.7 Проектный расчет вала приводного барабана

2.7.1 Выбор материала

2.7.2 Определение основных геометрических размеров

2.7.3 Предварительный выбор подшипников

2.7.4 Выбор корпуса и крышек подшипника

2.7.5 Выбор шпонки для посадки муфты

2.7.6 Выбор шпонки для посадки ступицы барабана

2.8 Проверочный расчет вала приводного барабана

2.8.1 Определение усилия на барабане от натяжения ленты при транспортировке груза

2.8.2 Силы действующие на вал барабана

2.8.3 Реакции опор

2.8.4 Изгибающие моменты

2.8.5 Крутящие моменты

2.8.6 Приведенные моменты

2.8.7 Проверка подшипников

2.8.8 Проверка опасного сечения

2.8.9 Определяем коэффициент запаса прочности для нормальных напряжений

2.8.10 Определяем коэффициент запаса прочности для касательных напряжений

2.8.11 Расчетный коэффициент запаса прочности

2.9 Разработка гидропривода секторного затвора узла загрузки удобрений

2.9.1 Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя

2.9.2 Определение нагрузочных параметров и выбор гидроцилиндра

2.9.3 Составление принципиальной схемы привода

2.9.4 Расчет и выбор насосной установки

2.9.5 Выбор гидроаппаратуры

2.9.6 Выбор внутреннего диаметра трубопровода

2.9.7 Разработка конструкции гидроблока управления

2.9.8 Определение потерь давления в аппаратуре и трубопроводах

2.9.9 Определение потерь в гидроаппарате

2.9.10 Потери давления по длине

2.9.11 Местные потери давления

3. Технологическая часть

3.1 Разработка технологического процесса изготовления детали фланец с применением станков с ЧПУ

3.1.1 Описание, назначение и конструкция детали

3.1.2 Технологический контроль чертежа детали

3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали

3.1.4 Выбор метода изготовления и формы заготовки

3.1.5 Выбор структуры и плана технологического процесса

3.1.6 Выбор типа производства и формы организации технологического процесса

3.1.7 Выбор и расчет припусков на механическую обработку

3.1.8 Технические характеристики выбранного оборудования

3.1.9 Выбор режущих инструментов

3.1.10 Выбор приспособлений и вспомогательных инструментов

3.1.11 Выбор средств измерения и контроля

3.1.12 Специализированный участок по изготовлению фланцев и его планировка

3.1.13 Выбор режимов резания

3.1.14 Разработка управляющей программы для токарной обработки детали на станке с ЧПУ модели 16К20Ф3С5

3.2 Расчет и конструирование резца

3.2.1 Выбор типа резца

3.2.2 Определение скоростей и сил при резании

3.2.3 Определение сечения державки

3.2.4 Выбор габаритных размеров резца

4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ опасных и вредных факторов в цехе загрузки удобрений

4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

4.3 Расчет искусственного освещения на посту оператора

4.4 Меры по обеспечению безопасности персонала в условиях чрезвычайной ситуации

4.5 Меры по охране окружающей среды

Заключение

Список использованных источников

Введение

Череповецкое Акционерное Общество "Аммофос" считаются одним из фаворитов между русских изготовителей фосфорных минеральных удобрений. Продукция, производимая предприятием, очень популярня практически во всех регионах РФ и вдали за ее пределами. Высокая степень производства позволяет производить удобрения в соответствии с мировыми стандартами.

C 2001 года ОАО "Аммофос" находится в составе компании "ФосАгро". Компания "ФосАгро" - к большая вертикально-интегрированная структура с полным циклом изготовления фосфорсодержащих минеральных удобрений от добычи фосфатного сырья до готовых продуктов (удобрения, кормовые фосфаты, фосфорная кислота). Управлением производственно-хозяйственной деятельностью многих предприятий компании исполняет управляющая компания ЗАО "ФосАгро АГ".

Компания не ограничивается сферой деловой активности только изготовлением удобрений. АО "Аммофос" считается учредителем ряда совместных предприятий - ЗАО "Амко" (Россия-Швейцария), компании RPRL (Россия-Индия), инвестиционной российской компании "Аминвест", дистрибьютерской фирмы ЗАО "Аммофос трейд".

Группа считается одной из самых крупных европейских производителей фосфорных удобрений, одним из самых крупным мировым производителем высокосортного фосфорного сырья и 2-ым в мире (без учета Китая) производителем аммофоса и диаммоний фосфата (по данным Fertecon), занимает ведущие позиции в Европе и является одним в России производителем кормового монокальций фосфата (MCP), и еще единственным в РФ производителем нефелинового концентрата.

Сейчас предприятие изготавливает двойные марки удобрений, содержащие азот и фосфор, и трехкомпонентные, в их состав входят все 3 основные элемента питания: азот, фосфор и калий, а еще макро - и микроэлементы: сера, магний, кальций и незначительное количество меди, цинка, марганца и железа.

ОАО «Аммофос» считается одним из самых крупных отечественных экспортеров минеральных удобрений.

Основная продукция предприятия:

1. Аммофос

2. Аммофос - экстра

3. ДАФ - диаммоний фосфат удобрительный

4. ДАФК - Б диаммофоска марки Б

5. ЖКУ - жидкое комплексное удобрение

6. Тукосмеси

7. NPK - азотно-фосфорно калийное гранулированное удобрение

Все изготавливаемые ОАО "Аммофос" удобрения проходят обработку обеспыливающими и антислеживающими реагентами, что дает возможность снизить потери при транспортировке и сохранить свойство, качество удобрений при хранении.

В связи с непрерывным наращиванием изготовления и использования минеральных удобрений. Увеличение концентрации питательных веществ имеет большое народнохозяйственное значение, так как появляется вариант понизить общую физическую массу минеральных удобрений и количество их перевозок, в следствии чего, значимо снизятся расходы на их транспортировку, хранение и внесение в почву.

Существуют следующие виды минеральных удобрения азотные, фосфорные, калиевые, сложные и микроудобрения. Они являются продукцией химического производства. В их состав входит одно или несколько питательных веществ в высокой концентрации. По методу изготовления их разделяют на сложные, сложно смешанные (или комбинированные) и смешанные удобрения.

В состав сложных удобрений входит два или три питательных элемента в составе 1-го химического соединения. Например, аммофос - NH4H2PO4 калийная селитра - KN03 , магний - аммоний фосфат MgNH4PO4 . Зависимость между питательными элементами в данных удобрениях высчитывается их формулой.

Применение минеральных удобрений помимо повышения урожайности, увеличивает производительность труда, сокращает себестоимость сельскохозяйственной продукции и улучшает ее качество: повышает содержание сахара в свекле, крахмала в картофеле, увеличивает прочность хлопкового и льняного волокон, морозо- и засухоустойчивость растений.

1. Анализ состояния вопроса. Цель и задачи ВКР

Задачей узла загрузки удобрений является своевременная загрузка удобрений в железнодорожный транспорт и в автомобили БелАЗ в соответствии с технологической схемой.

Узел загрузки удобрений находится в здании, в котором смонтирована сеть ленточных конвейеров, кратцер-кран, ковшовый элеватор, бункер с затвором, посредством которой осуществляется загрузка удобрения в автомобили БелАЗ и железнодорожный транспорт.

Аммофос поступает из цеха готовой продукции на кратцер-кран, далее с помощью ленточных конвейеров поступает в ковшовый элеватор. Из ковшового элеватора аммофос может отгружаться как в железнодорожный транспорт, так и в автомобили БелАЗ. В автомобили БелАЗ погрузка происходит с помощью ленточного конвейера, через течку удобрения поступают в бункер с секторным затвором. После чего автомобиль БелАЗ подъезжает под бункер, открывается секторный затвор и происходит загрузка аммофоса в кузов автомобиля.

На кратцер-кране предусмотрена блокировка по оптимальному уровню заполнения бункера радиоизотопным уровнемером. Оптимальный уровень заполнения бункера равен 2300 мм. от низа бункера (отметка 7500 мм), что соответствует объему 12 м³, т.е. объему удобрений на загрузку одной автомашины «БелАЗ-540А». При этом включается блокировка на отключение кратцер-крана, а остальные механизмы системы продолжают работать (3 конвейера и элеватор). Объем аммофоса на работающей системе - 15 м³. Общий объем бункера - 28 м³.

Управление процессом погрузки аммофоса в автомобили БелАЗ происходит с помощью секторного затвора с гидроприводом, из кабины оператора, расположенным в этом же здании рядом с бункером. Для уменьшения пыления аммофоса предусмотрена зона нанесения обеспыливающих добавок, она находится после конвейера АМ10 перед течкой.

При отсутствии автотранспорта весь тракт можно остановить автоматически с пульта оператора.

В настоящее время в цехе загрузки удобрений применяется затвор секторный с электромеханическим приводом. Из-за этого секторный затвор с электромеханическим приводом имеет ряд недостатков, связанных с загрузкой аммофоса в автомобили БелАЗ:

- Частые поломки несущих деталей механического привода, которые ведут к ремонтам и простою узла загрузки удобрений. И как итог, получения минимальной прибыли, что является жизненно важным для предприятия.

- Недостаток плавности хода механического привода и как следствие повышенная утомляемость оператора.

- Низкое качество загрузки удобрений в автомобили.

- Низкая долговечность работы некоторых узлов.

Целью данного дипломного проекта является реконструкция узла загрузки удобрений.

Исходя из вышеуказанного, предлагается решить ряд задач:

- Увеличить межремонтный цикл узла загрузки удобрений.

- Снизить трудозатраты при проведении технического обслуживания и текущих ремонтов.

- Облегчить труд оператора.

- Улучшить качество загрузки удобрений в автомобили.

- Провести расчет параметров технологической системы.

- Провести анализ конструкции детали фланец, выбрать способ изготовления, маршрут обработки, режущих инструментов, приспособлений, средств измерения и контроля размеров, режимов резания. Разработать управляющую программу для станка с ЧПУ.

- Провести расчёт резца, для изготовления детали фланец;

- Выполнить анализ условий труда, провести разработку мер по обеспечению безопасных и здоровых условий труда и меры по охране окружающей среды.

В данной ВКР предлагается заменить электромеханический привод секторного затвора бункера на электрогидравлический.

Гидравлические передачи делятся на динамические и статические (объемные). Наиболее широко распространен в промышленности объемный гидропривод.

Объемный гидропривод по сравнению с механическим имеет ряд преимуществ:

1. С помощью гидропривода можно весьма просто осуществлять, как вручную, так и с помощью дистанционного управления, бесступенчатое регулирование скорости открывания и закрывания секторного затвора.

2. Гидропривод позволяет легко получить реверс, т.е. изменение направления движения.

3. Путем применения несложной аппаратуры гидропривод обеспечивает стабильную работу секторного затвора вне зависимости от величины нагрузки.

4. Вследствие компактности и малого удельного веса гидравлический привод обладает малой инерционностью. Эти качества имеют особенно большое значение в системах автоматики, где быстрота реакции, точность и чувствительность играют важнейшую роль.

5. Местоположение источника энергии (насоса) не оказывает существенного влияния на компоновку механизмов гидропривода.

6. Так как в качестве рабочей жидкости преимущественно применяется минеральное масло, то детали гидропривода работают в условиях хорошей смазки, что увеличивает их долговечность и надежность в работе.

7. Гидропривод легко может быть предохранен от поломок при случайных перегрузках секторного затвора.

В связи с выше перечисленными преимуществами гидропривод предлагается установить: вместо существующего механизма подъема и опускания секторного затвора гидроцилиндр. Магистрали предлагается взять гибкими по причине перемещений отдельных частей секторного затвора.

Изменение привода должно дать:

- Достижение необходимой плавности и точности хода в работе секторного затвора.

- Облегчение труда оператора.

- Уменьшение эксплуатационных расходов и снижение трудозатрат на проведение технического обслуживания и текущих ремонтов оборудования.

- Улучшение качество загрузки удобрений в автомобили.

2. Конструкторская часть

2.1 Разработка привода ленточного конвейера

Транспортирующие машины являются неотъемлемой частью современного производства, так как с их помощью осуществляется механизация основных технологических процессов и вспомогательных работ. В поточных автоматизированных линиях транспортирующие машины стали органической частью технологического оборудования, а влияние их на технико-экономические показатели предприятия очень существенны.

В данном дипломном проекте проектируется ленточный конвейер для сыпучих грузов цеха загрузки удобрений.

Цех загрузки удобрений производит загрузку удобрений (аммофос, диаммофоска, тукосмеси) с помощью бункера в автомобили Белаз. Транспортировка удобрений производится на тележках с помощью электропогрузчиков на довольно большое расстояние (около 100 м.). Содержание и эксплуатация электропогрузчиков, а также отвлечение рабочей силы от основного процесса сильно влияет на экономические и производственные показатели предприятия в целом.

Разработать привод ленточного конвейера для транспортировки сыпучих грузов со следующими характеристиками:

Таблица 2.1

Параметр	Значение
Производительность, т/ч	330
Скорость перемещения груза, м/с	0,8
Ширина ленты, мм	1200
Диаметр приводного барабана, мм	800
Длина перемещения груза, м	80
Режим работы конвейера	спокойный
Продолжительность работы в сутки, час	6
Срок службы, лет	10

В приводе используем схему с отклоняющим барабаном для увеличения угла обхвата (б ? 250^о). Кинематическая схема привода представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1- Кинематическая схема привода ленточного конвейера: 1 - электродвигатель; 2 - муфта с торообразной оболочкой; 3 - тормоз; 4 - редуктор; 5 - муфта зубчатая; 6 - приводной барабан; 7 - натяжной барабан; 8 - лента конвейера

2.2 Срок службы механизма

Срок службы механизма в часах [18, стр.39]

(2.1)

где L_r - срок службы привода, лет;

t_с - продолжительность смены, ч.;

L_c - число смен.

2.3 Энерго-кинематический расчет привода

2.3.1 Определение требуемой мощности привода

Требуемая мощность привода для ленточного конвейера находится по следующей эмпирической формуле [6, стр.433]:

(2.2)

где L_г - длина перемещения груза, м.;

В - ширина ленты конвейера, м.;

v - скорость конвейера, м/с;

k₁ - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние длины конвейера;

k₂ - эмпирический коэффициент, учитывающий расход энергии на разгрузочную тележку;

k - эмпирический коэффициент, учитывающий расход энергии на работу разгрузочного устройства.

k₁ = 1 [6, стр.433], k₂ = 1 [6, стр.433], k = 0,008 [6, стр.433],

2.3.2 Определение КПД привода

КПД привода определим исходя из кинематической схемы рисунок 2.1.

(2.3)

где з_мб - КПД быстроходной муфты, з_мб = 0,98 [18, стр.43];

з_р - КПД редуктора, з_р = 0,91 [18, стр.43];

з_мт - КПД тихоходной муфты, з_мт = 0,98 [18, стр.43];

2.3.3 Выбор электродвигателя

Необходимая мощность электродвигателя [18, стр.42]:

(2.4)

где з_м - КПД привода.

Исходя из полученных расчетных данных выбираем из справочника по таблице К9 [18, стр.406] электродвигатель типа 4АМ132М6У3 по ТУ16-510.781 со следующими техническими характеристиками представленными в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Основные характеристики электродвигателя типа 4АМ132М6У3

Параметр	Значение
Мощность, кВт	7,5
Номинальная частота вращения вала, об/мин.	870
Длина, мм.	530
Ширина, мм.	320
Диаметр выходного конца вала, мм.	38
Длина выходного конца вала, мм.	80

2.3.4 Определение частоты вращения приводного барабана

Частота вращения приводного барабана [18, стр.43]:

(2.5)



2.3.5 Требуемое передаточное число редуктора

Требуемое передаточное число редуктора [18, стр.43]:

(2.6)

Отсюда требуемое передаточное число редуктора:

2.3.6 Крутящий момент на выходном валу редуктора

Крутящий момент на выходном валу редуктора [18, стр.46]:

(2.7)

где Т_б - крутящий момент на быстроходном валу, Н•м.

Крутящий момент на быстроходном валу [18, стр.46]:

(2.8)

где щ_ном - номинальная угловая скорость на валу, с^-1.

Угловая скорость на валу барабана [18, стр.46]:

(2.9)

где n_ном - номинальное число оборотов электродвигателя, об/мин.

Отсюда требуемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора:

2.3.7 Подбор редуктора

Исходя из полученного расчетного передаточного числа u = 45,55 и требуемого крутящего момента Т_ш = 3262,6 Н•м, выбираем из справочника [11, стр.98] коническо-цилиндрический редуктор типа КЦ2-500-45-41Ц с передаточным отношением u= 45. У которого КЦ2 - тип редуктора, 500 - межосевое расстояние (мм), 45 - передаточное число, 41 - тип сборки, Ц - тип выходного конца тихоходного вала.

Таблица 2.3 - Основные характеристики редуктора типа КЦ2-500-45-41Ц

Параметр	Значение
Передаточное число	45
Допускаемый крутящий момент на выходном валу, Н•м	3300
Длина, мм.	1300
Высота, мм.	600
Ширина, мм.	350
Диаметр быстроходного конического конца вала, мм.	40
Длина быстроходного конического конца вала, мм.	85
Диаметр тихоходного цилиндрического конца вала, мм.	70
Длина тихоходного цилиндрического конца вала, мм.	138

2.4 Выбор тормоза

Исходя из большого передаточного числа редуктора, тормоз в данном случае не требуется, т.к. при остановке будет происходить самоторможение.

2.5 Выбор быстроходной муфты

Муфту выбираем по максимальному крутящему моменту на быстроходном валу и диаметрам быстроходных валов электродвигателя и редуктора.

Требуемый передаваемый крутящий момент муфтой [18, стр.250]:

(2.10)

где К_р - коэффициент, зависящий от характера нагрузки, К_р = 1,25 [18,стр.251,табл 10.26];

Т - крутящий момент на валу, Н•м.

По справочнику [18, стр.428,табл. К25] выбираем согласно исходных данных муфту с торообразной оболочкой: Муфта 200-II-38-II-40-У2 ГОСТ 20884-93.

У которой 200 - максимальный передаваемый крутящий момент (Н•м), II - исполнения посадочного места под вал (коническое), 32 и 40 - посадочные диаметры валов (мм) электродвигателя и редуктора соответственно.

2.6 Выбор тихоходной муфты

Тихоходную муфту также выбираем по максимальному крутящему моменту на тихоходном валу и диаметрам тихоходных валов редуктора и барабана.

По [9, стр.301, табл П.6.1] выбираем, согласно исходных данных, зубчатую муфту типа МЗ по ГОСТ 5003-83: Муфта МЗ 6300-I-70-I-95-У2 (Муфта МЗ №4) ГОСТ 5003-83.

У которой 6300 - максимальный передаваемый крутящий момент (Н•м), I - исполнения посадочного места под вал (цилиндрическое), 70 и 95 - посадочные диаметры валов (мм) редуктора и вала барабана соответственно.

2.7 Проектный расчет вала приводного барабана

Проектный расчет вала ведем по напряжениям кручения [ф]_к = 20 Н/мм² по методике представленной в [18, стр.110].

2.7.1 Выбор материала

Для изготовления вала применяем по рекомендации [18] Сталь 45 со следующими характеристиками: термообработка - улучшение; твердость поверхности - 235..262 HRC; предел прочности - 780 МПа; предел текучести - 540 МПа; предел выносливости при симметричном цикле - 335 МПа.

2.7.2 Определение основных геометрических размеров

Расчет ведем согласно методике представленной в [18. стр.112].

Минимальный диаметр вала [18. стр.112]:

(2.11)

Принимаем согласно стандартных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 диаметр выходного конца вала d₁ = 95 мм.

Длина выходного конца вала определяем по формуле:

(2.12)

Диаметры под подшипники d₂ и d₅:

Высота буртика t = 5 мм. [18. стр.114,табл. 7.1]

(2.13)

Длина ступени l₂ под подшипник и уплотнение:

(2.14)

Принимаем согласно стандартных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 длина ступени l₂ = 160 мм.

Длина ступени l₅ под подшипник равна ширине подшипника.Диаметры под ступицы барабана:

Ориентировочная фаска ступицы f = 3 мм. [18. стр.114,табл 7.1].

(2.15)

Принимаем согласно стандартных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 диаметр вала под ступицы барабана d₃ = d₄ = 120 мм.

Длина ступеней l₃ и l₄ под ступицы барабана:

(2.16)

Принимаем согласно стандартных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 длину участка вала под ступицы барабана l₃ = l₄ = 145 мм.

Остальные линейные размеры принимаем конструктивно. Компоновочная схема вала барабана представлена на рисунок 2.2. Компоновочная схема вала в масштабе 1:1 представлена на миллиметровке в приложении.

2.7.3 Предварительный выбор подшипников

Подшипники выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников. Предварительно выбираем радиальные сферические шариковые подшипники легкой серии 1221 ГОСТ 28428-90 с шириной В = 36 мм, d = 105 мм, D = 190 мм.

2.7.4 Выбор корпуса и крышек подшипника

Для герметизации подшипников, осевой фиксации и восприятия осевых нагрузок применяют корпуса и крышки.

Корпус и крышки подшипников выбираем в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D.

Выбираем: Корпус [1, стр.288] УМ-190 по ГОСТ 13218.3-80; Крышки торцовые с отверстием для монтажного уплотнения [1, стр.255]. Крышка 1,2 190х105 ГОСТ 18512-73; Крышка торцовая глухая [1, стр.262]. Крышка 2,2-190 ГОСТ 18511-73.

2.7.5 Выбор шпонки для посадки муфты

Исходя из диаметра вала под муфту d₁ = 105 мм. выбираем из справочника по [5, стр.450, табл. К42] стандартную шпонку: 25Ч14Ч140 ГОСТ 23360-78.

Для соединений призматическими шпонками основным условием является расчет на смятие [5, стр.265]:

(2.17)

где l_р - рабочая длина шпонки, мм.;

t - глубина врезания шпонки в вал, t = 9 мм. [таблица К42, 5, стр.450];

[]_см - допускаемое напряжение смятия, Н/мм².

Рабочая длина шпонки определяется по формуле:

(2.18)

Шпонка по прочности пригодна.

2.7.6 Выбор шпонки для посадки ступицы барабана

Исходя из диаметра вала под ступицу d₃ = 120 мм. выбираем из справочника по таблице 2 [1, стр.810] стандартную шпонку: 32Ч18Ч125 ГОСТ 23360-78.

Рабочая длина шпонки :

, t = 11 мм. [1, стр.810,табл 2].

Проверим шпонку по формуле (17):

Шпонка по прочности пригодна.

2.8 Проверочный расчет вала приводного барабана

Расчет ведем согласно методике [5] и схеме представленной на рис. 2.3.

2.8.1 Определение усилия на барабане от натяжения ленты при транспортировке груза

Окружное усилие на барабане [2, стр.433]:

(2.19)

Натяжение сбегающего конца ленты [2, стр.433]:

(2.20)

где м - коэффициент трения;

б - угол обхвата барабана.

При использовании стального барабана и сухой окружающей среды

м = 0,3 [2, стр.394], угол обхвата барабана б = 250^о (см. п.2.1).

Натяжение набегающего конца ленты [2, стр.433]:

(2.21)

Отсюда нагрузка на барабане от натяжения ленты при транспортировании груза:

(2.22)

2.8.2 Силы действующие на вал барабана

Консольная сила от муфты [5, стр.101]:

(2.23)

Усилия от ступиц найдем через нагрузку на барабан.

Из условия действующих моментов [3, стр.96] действующие силы от ступиц барабана:

(2.24)

2.8.3 Реакции опор

2.8.4 Изгибающие моменты

2.8.5 Крутящие моменты

Крутящие моменты на одном валу всегда численно равны.

2.8.6 Приведенные моменты

На основании 3-й гипотезы прочности определяем приведенные моменты по формуле:

(2.25)

где М - суммарный изгибающий момент, Н•м;

М_к - крутящий момент, Н•м;

б - коэффициент, учитывающий различие в характеристиках циклов напряжений изгиба и кручения, Сталь 45 б = 0,579.

2.8.7 Проверка подшипников

Предварительно выбраны подшипники 1221 ГОСТ 28428-90 (см. п.2.7.2) со следующими характеристиками:

d = 105 мм., D = 190 мм., В = 36 мм., C_r = 68,9 кН, С_0r = 40,5 кН.

Наибольшую нагрузку испытывает подшипник в точке В (Рисунок 2.3).

Радиальная нагрузка на подшипник в данной точке R_B = 9240,65 Н.

Исходя из того, что осевой нагрузкой на подшипник, согласно расчетных данных, можно пренебречь, эквивалентная нагрузка:

(2.26)

где V - коэффициент вращения, V = 1 [5, стр.142];

K_б - коэффициент безопасности, K_б = 1,4 [5, стр.271];

K_t - температурный коэффициент, K_t = 1 [5, стр.271];

Определяем расчетную динамическую грузоподъемность и проверяем условие пригодности:

(2.27)

где L_h - срок службы привода, L_h = 21900 ч. (см. п.2.2);

Условие пригодности С_rp ? С_r выполняется.

Определяем базовую долговечность подшипника:

(2.28)

Условие пригодности L_10h ? L_h выполняется.

Подшипник 1221 ГОСТ 28428-90 пригоден.

2.8.8 Проверка опасного сечения

Исходя из эпюры приведенных моментов (см. Рисунок 2.3) и геометрии вала, опасное сечение находится в районе левой ступицы барабана (со стороны муфты). Расчет ведем по методике приведенной в [5, стр.267].

2.8.9 Определяем коэффициент запаса прочности для нормальных напряжений

Нормальные напряжения в опасном сечении:

(2.29)

где М - изгибающий момент в рассматриваемом сечении, ;

W - осевой момент инерции сопротивления сечения вала, ослабленный шпоночным пазом, мм³.

Осевой момент инерции сопротивления сечения вала, ослабленной шпоночным пазом:

(2.30)

где d - диаметр вала в рассматриваемом сечении d = 120 мм (см. п. 2.7.2.);

b - ширина шпоночного паза, b = 32 мм (см. п. 2.7.4.);

t - глубина шпоночного паза, t = 11 мм (см. п. 2.7.4.).

Отсюда нормальные напряжения в опасном сечении:

Коэффициент концентрации нормальных напряжений:

(2.31)

где K - эффективный коэффициент концентрации напряжений, K = 1,9 таблица 11.2 [5, стр.271];

K_d - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, K_d = 0,62 таблица 11.3 [5, стр.272];

K_F - коэффициент влияния шероховатости, K_F = 1,0 таблица 11.4 [5, стр.272]

Предел выносливости по нормальным напряжениям:

(2.32)

где _-1 - предел выносливости при симметричном цикле изгиба, Н/мм². Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для Стали 45

_-1 = 335 Н/мм² (см. п. 7.1.).

Определяем коэффициент запаса по касательным напряжениям:

(2.33)

2.8.10 Определяем коэффициент запаса прочности для касательных напряжений

(2.34)

где Т - вращающий момент в рассматриваемом сечении, Н•м;

W_p - полярный момент инерции сопротивления сечения вала, ослабленного шпоночным пазом, мм³.

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала, ослабленного шпоночным пазом:

(2.35)

Касательные напряжения в опасном сечении:

Коэффициент концентрации нормальных напряжений:

(2.36)

где K_r - эффективный коэффициент концентрации напряжений, K_r = 1,6 [5, стр. 271 табл. 11.2];

K_d - коэффициент влияния абсолютных размеров сечения;

K_F - коэффициент влияния шероховатости.

Предел выносливости по касательным напряжениям:

(2.37)

где ф_-1 = 0,58•_-1 - предел выносливости при симметричном цикле, Н/мм². Для Стали 45 ф_-1 = 0,58•335 = 194,3 Н/мм² (см. п. 2.7.1.).

Определяем коэффициент запаса по касательным напряжениям:

(2.38)

2.8.11 Расчетный коэффициент запаса прочности

Расчетный коэффициент запаса прочности

(2.39)

где [S] = 1,6 … 2,1 - допускаемый коэффициент запаса прочности.

Так как 3,72 ? 2,1 условие прочности выполняется.

2.9 Разработка гидропривода секторного затвора узла загрузки удобрений

Разработать гидропривод секторного затвора узла загрузки удобрений. Электромеханическую передачу необходимо заменить на гидравлическую, наиболее рационально выбрать гидроаппаратуру и обеспечить минимум потерь в гидросистеме.

Проектирование гидропривода базируется на применении стандартной гидроаппаратуры. При выполнении дипломной работы используются материалы таких курсов, как физика, высшая математика, теоретическая механика, детали машин, техническое черчение, математическое моделирование.

2.9.1 Определение нагрузочных и скоростных параметров гидродвигателя

Для расчета и выбора гидродвигателя необходимо знать максимальное осевое усилие, максимальную линейную скорость.

Для подъема и опускания секторного затвора с помощью проектируемого гидропривода, заданы следующие параметры:

- максимальное осевое усилие, Н - 6000 Н;

- максимальная линейная скорость, м/с - V_max = 0,077 м/с.

В нашем случае используем гидроцилиндр поступательного движения. Наибольшее распространение в гидравлике имеют гидроцилиндры поршневые двухстороннего действия с односторонним штоком.

2.9.2 Определение нагрузочных параметров и выбор гидроцилиндра

Основными параметрами гидроцилиндра являются диаметры поршня и штока, ход поршня и рабочее давление.

Ход поршня определяем, исходя из величины наибольшего перемещения рабочего органа (РО) и ГОСТ 6540-68 (5).

Ход поршня равен 400 мм.

Рабочим давлением Р необходимо задаться, руководствуясь техническими характеристиками привода существующих станков или роботов, стандартных гидроцилиндров, насосов и рядом номинальных давлений регламентируемых ГОСТ 6540- 68. При этом необходимо учесть, что ориентировочно должно выполняться соотношение

Р= Р_н.

где Р_н - давление, создаваемое насосом.

В нашем случае Р_н =6,3 МПа. Из условия, находим Р₁= Р_н , рабочее давление Р₁=6,3 = 4,2 МПа. Давление Р₂ принимаем равным 0,5 МПа. [2]

Диаметр поршня D гидроцилиндра определяется по формуле :

,

где р и р - давление соответственно в напорной и сливной полостях ГЦ;

Величина p₁ принимается равной рабочему давлению, т.е. p₁ = p.

Противодавление выбирается из диапазона p₂=(0.3...0.9) МПа.

Значения ₁ и ₂ принимаются с учетом выбранной конструкции ГЦ.

Если ГЦ с односторонним штоком, то для обеспечения равенства скоростей быстрых ходов при БП необходимо применять дифференциальную схему включения; при этом ₁ =0, ₂ =1/(2)^1/2

мм.

Из этого условия определяем диаметр штока:

мм.

По полученным значениям из справочника выбираем стандартный гидроцилиндр: гидроцилиндр поступательного движения двухстороннего действия с односторонним штоком ГЦП 63Ч40Ч400.

Давление, МПа:

Номинальное 6,3

Максимальное 8

страгивания 0,4

холостого хо да 0,32

Номинальное усилие, кН:

толкающее 17,6

тянущее 10,54

Скорость пере мещения, м/мин:

максимальная 18

минимальная (при выдви жении штока) 0,032

Масса, кг 20

Выбранный гидроцилиндр проверяем на устойчивость работы, исходя из требуемой длины хода.

Гидроцилиндр ГЦП 63Ч40Ч400 удовлетворяет условиям на устойчивость.

Проверяю выбранный гидроцилиндр по условию обеспечения максимального осевого усилия при рабочем ходе, т.е F_1ст F₁; где F_1ст и F₁ - эффективные площади в напорной полости соответственно стандартного и расчетного гидроцилиндра.

, м²,

м².

, м²,

м².

Так как F_ст > F выбор сделан правильно.

2.9.3 Составление принципиальной схемы привода

Гидропривод, показанный на схеме работает следующим образом. Насос 2 через фильтр 1 засасывает рабочую жидкость из гидробака 5 и нагнетает её по напорной магистрали через обратный клапан 3 в распределитель 6. Распределитель (в данном случае реверсивный золотник) в зависимости от того, в какое положение установлен его плунжер, направляет жидкость по одному из участков исполнительной магистрали в полость гидроцилиндра 8.

Рисунок 2.4 - Принципиальная схема гидропривода: 1 - Фильтр щелевой 25-80-1 по ГОСТ 21329-75; 2 - Насосная установка 2МП Г48-84 УХЛ 4Г49-33 по ТУ-053-1806-86; 3 - Обратный клапан встраиваемый типа МКОВ 16/3 по 2-053-1738-86; 4 - Предохранительный клапан Г54-34М; 5 - Гидробак; 6 - Гидрораспределитель типа ВММ6.44 ВРУХЛ; 7 - Дроссель с обратным клапаном типа ДК-С12 по ТУ2-053-1651-83; 8 - Гидроцилиндр ГЦП 63Ч40Ч400

Под действием давления жидкости поршень движется в цилиндре, и шток перемещает приводимый механизм. Из противоположной полости силового гидроцилиндра жидкость по второму участку исполнительной магистрали подходит к распределителю, который направляет ее по сливной магистрали в бак 5. В конце каждого хода поршня плунжер золотника переставляется в другое крайнее положение, тем самым изменяется на противоположное направление движения жидкости в участках исполнительной магистрали, а следовательно, и направление движения штока. При нормальной нагрузке насоса предохранительный клапан 4 закрыт и вся жидкость, нагнетаемая насосом, поступает в силовой гидроцилиндр и гидродвигатель. Затяжка регулировочной пружины предохранительного клапана производится так, что он открывается при превышении давления нагнетания предельно допустимой величины и перепускает жидкость на слив по вспомогательной линии. После снижения нагрузки до нормы предохранительный клапан закрывается и восстанавливается нормальная работа гидропривода. Так, срабатывая периодически, предохранительный клапан предохраняет элементы гидропривода от недопустимых нагрузок при пиковых возрастаниях сопротивления движению штока силового гидроцилиндра.

Клапан 4 предназначен для создания постоянного давления, сниженного по сравнению с давлением, развиваемым насосом. При повышении давления в системе клапан открывается и пропускает масло на слив. Если давление падает ниже того, на которое настроена пружина, клапан закрывается.

2.9.4 Расчет и выбор насосной установки

Максимальный расход жидкости необходимый для питания гидроцилиндра.



Где Q_БП, Q_БО - максимальные расходы жидкости,

V_Дmax - максимальная скорость поршня,

F_1СТ, F_2СТ - эффективные площади.

,

,

где D - диаметр поршня, мм.;

d - диаметр штока, мм.

мм²

мм²

м³/с

м³/с

Зная соотношение 0,001 м³/с = 60 л/мин., получаем л/мин., л/мин.,

Выбор насосной установки произвожу по наибольшему из расходов.

Q_нQ_мах

Определяю величину требуемого давления на выходе из насоса.

, МПа,

где - потери давления в линии при рабочем ходе.

Предварительный выбор насосной установки производим, приняв

Из справочника [2] выбираем насосную установку 2МП Г48-84 УХЛ 4Г49-33 по ТУ-053-1806-86.

Основные параметры:

Подача, л/мин,18

Давление на выходе из насоса, МПа:

Номинальное, МПа6,3

Минимальное, МПа2,5

Мощность приводного электродвигателя, кВт 3,8

где М- исполнение по расположению и количеству агрегатов - один агрегат за щитом,

Г48-84 - обозначение насосной установки,

УХЛ - климатическое исполнение,

Г12-32 - тип комплектующего насоса,

4A112МА6 - тип комплектующего электродвигателя,

4Г49-33 - номер насосного агрегата.

2.9.5 Выбор гидроаппаратуры

Предохранительный клапан Г54-32М по ТУ2-053-1628 -- 83 резьбового присоединения [2].

Диаметр условного прохода 10 мм.

Номинальное давление настройки 6,3 МПа.

Расход масла:

Q_ном = 32 л/мин;

Q_max = 50 л/мин;

Q_min = 1 л/мин.

Суммарные утечки, не более 65 см³/мин.

Масса, кг, не более 2,3

Фильтр щелевой 25-80-1 ГОСТ 21329-75 [2].

Номинальная тонкость фильтрации, мкм80

Номинальная расход, л/мин.25

Номинальное давление, МПа 6,3

Номинальный перепад давлений, МПа0,09

Масса кг.4,5

Обратный клапан встраиваемый типа МКОВ 16/3 по 2-053-1738-86 [2].

Диаметр условного прохода D = 16 мм.

Давление на входе, МПа

номинальное32

максимальное42

Давление на выходе, МПа32

Давление открывания, МПа не менее0,05

Дроссель с обратным клапаном типа ДК-С12 по ТУ2-053-1651-83.

Диаметр условного прохода, мм. 12

Расход масла, л/мин:

номинальный (Q_ном) 25

максимальный (Q_mах) 40

Давление минимальное, МПа0,6

Потеря давления при полностью открытом дросселе и

Q_ном. МПа, не более0,3

Потеря давления в обратном клапане при Q_ном. МПа,

не более 0,3

Масса, кг5

Гидрораспределитель типа ВММ6.44ВРУХЛ по ГОСТ 24679-81, [2]

Исполнение по давлению - 25 МПа

Диаметр условного прохода - 6 мм;

44 - исполнение по гидросхеме;

ММ - ручное управление;

Исполнение по способу установки золотника: гидравлический возврат

Расход масла:

Q_ном = 16 л/мин;

Q_max = 30 л/мин.

Давление: P_ном = 32МПа;

2.9.6 Выбор внутреннего диаметра трубопровода

Внутренний диаметр трубопровода определяется по формуле [1]:

= 4,6 ,

где Q- расход масла, [ л/мин]; - рекомендуемая скорость течения жидкости, [ м/с].

Минимально допустимая толщина стенки [1]:

,

где Р- максимальное давление жидкости.

- предел прочности на растяжение, = 340 МПа.

- коэффициент безопасности 2

Для напорной линии при давлении 6,3 МПа скорость равна 3,2 м/с, для сливных линий = 2м/с. [4].

На основании расчётных данных и выбираем стандартные трубы или рукава, у которых внутренний диаметр и толщина стенки () являются ближайшими к расчётным [2]. Для монтажа стальных труб при давлении до 6,3 МПа применяются стальные прецизионные трубы с развальцовкой по ГОСТ 9567-75 .

Выбираем трубопровод в напорной линии для участков от насосной установки до плиты ГУ.

Для участка 3-4.

=4,6 = 10,5 мм.

Принимаем: Труба 14Ч1 ГОСТ 9567-75.

Проверяем по толщине стенки

= 0,25мм.‹1 мм,

следовательно труба выбрана верно.

Труба 14Ч1 ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-14-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение проходное: тройник 2-14 ОСТ2 Г93-9-78.

Для участка 4-9

Труба 14Ч1 ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-14-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение проходное: тройник 2-14 ОСТ2 Г93-9-78.

Для участка 4-5, 6-7.

=4,6 = 9,72мм.

Принимаем: Труба 12Ч0,6 ГОСТ 9567-75.

Проверяем по толщине стенки

= 0,22 мм.‹1 мм,

следовательно труба выбрана верно.

Труба 12Ч0,6 ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Для участка 8-10.

Труба 12Ч0,6 ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Для участка 11-12.

Труба 12Ч0,6 ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Для участка 12-13.

Труба 12Ч0,6 ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение концевое: штуцер 2-12-М ОСТ2Г93-4-78.

Выбираем трубопровод в сливной линии для участка 14-15.

=4,6 = 13,8 мм.

Рукав высокого давления I-18-6.3/4,2У по ГОСТ 6286-73

Соединение концевое: штуцер 2-18-М ОСТ2Г93-4-78.

Для участка 16-17

=4,6 = 13,8 мм.

Принимаем: Труба 18Ч1 ГОСТ 9567-75

Проверяем по толщине стенки

= 0,29мм.‹1 мм,

Труба 18Ч1ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-18-М ОСТ2Г93-4-78.

Выбираем трубопровод во всасывающей магистрали для участков 1-2 от гидробака до насоса.

= 4,6 = 13,8 мм.

Принимаем: Труба 18Ч1 ГОСТ 9567-75

Проверяем по толщине стенки

= 0,29мм.‹1 мм,

Труба 18Ч1ГОСТ 9567-75.

Соединение концевое: штуцер 2-18-М ОСТ2Г93-4-78.

Соединение проходное: штуцер 2-18-М ОСТ2Г93-4-78.

2.9.7 Разработка конструкции гидроблока управления

В нашем случае в конструкцию гидроблока управления входят следующие аппараты: гидрораспределитель типа ВММ6.44ВРУХЛпо ГОСТ 24679-81 и клапан обратный встраиваемый типа МКОВ 16/3 по 2-053-1738-86. Данные аппараты компонуются на специальной плите, к которой прикрепляются посредством стандартных крепежных деталей.

При проектировании гидроблока управления обеспечена компактность, технологичность конструкции, удобство сборки, а также возможность установки его на оборудовании (на задней стенке плиты предусмотрены резьбовые крепежные отверстия).

Диаметры отверстий в плите соответствуют диаметрам отверстий в аппаратах, которые к нему присоединяются. На основе компоновки выполняют сборочный чертеж гидроблока управления, на котором проставляются габаритные, присоединительные и установочные размеры. На основе сборочного чертежа блока управления выполняется рабочий чертеж корпуса.

2.9.8 Определение потерь давления в аппаратуре и трубопроводах

Потерю давления в гидроаппаратах определяем по формуле[4]:

где А и В - коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости от потерь давления ;



Где - потери давления в аппарате при номинальном расходе, МПа; - перепад давления открывания или настройки;

- номинальный расход аппарата, м³/с.

Дроссель с обратным клапаном типа ДК-С12 по ТУ2-053-1651-83

⁼ 8,59 л/мин = 0,000143 м³/с; = 0,3 МПа

⁼ 25 л/мин = 0,000417 м³/с

= 359,71 • 0,000143 + 864553,31 • 0,000143² = 0,0691 МПа.

Гидрораспределитель типа ВММ6.44ВРУХЛ по ГОСТ 24679 --81

= 14,3 л/мин = 0,000238 м³/с; =0,3МПа

⁼ 63 л/мин = 0,00105 м³/с

= 142,86 • 0,000238 + 136054,42 • 0,000238² = 0,0417 МПа. Обратный клапан встраиваемый типа МКОВ 16/3 по 2-053-1738-86.

⁼ 18 л/мин = 0,0003 м³/с; = 0,18 МПа

⁼ 32 л/мин = 0,000533 м³/с

= 0,05 МПа

= 121,95 • 0,0003 + 228873,24 • 0,0003² = 0,0571 МПа

Суммарные потери для напорной линии:

= 0,0417 + 0,0571 = 0,0988 МПа.

Суммарные потери для сливной линии:

МПа.

Гидрораспределитель типа ВММ6.44ВРУХЛ по ГОСТ 24679 --81

= 14,3 л/мин = 0,000238 м³/с; =0,3МПа

⁼ 63 л/мин = 0,00105 м³/с

2.9.9 Определение потерь в гидроаппарате

Потерю давления в гидроаппаратах определяем по формуле [4]:

где А и В - коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости от потерь давления ;

,

Где - потери давления в аппарате при номинальном расходе, МПа; - перепад давления открывания или настройки;

- номинальный расход аппарата, м³/с.

Дроссель с обратным клапаном типа ДК-С12 по ТУ2-053-1651-83

⁼ 8,59 л/мин = 0,000143 м³/с; = 0,3 МПа

⁼ 25 л/мин = 0,000417 м³/с

= 359,71 • 0,000143 + 864553,31 • 0,000143² = 0,0691 МПа.

Гидрораспределитель типа ВММ6.44ВРУХЛ по ГОСТ 24679 --81

= 14,3 л/мин = 0,000238 м³/с; =0,3МПа

⁼ 63 л/мин = 0,00105 м³/с

= 142,86 • 0,000238 + 136054,42 • 0,000238² = 0,0417 МПа.

Обратный клапан встраиваемый типа МКОВ 16/3 по 2-053-1738-86.

⁼ 18 л/мин = 0,0003 м³/с; = 0,18 МПа

⁼ 32 л/мин = 0,000533 м³/с

= 0,05 МПа

= 121,95 • 0,0003 + 228873,24 • 0,0003² = 0,0571 МПа

Суммарные потери для напорной линии:

= 0,0417 + 0,0571 = 0,0988 МПа.

Суммарные потери для сливной линии:

МПа.

Гидрораспределитель типа ВММ6.44ВРУХЛ по ГОСТ 24679 --81

= 14,3 л/мин = 0,000238 м³/с; =0,3МПа

⁼ 63 л/мин = 0,00105 м³/с

Таблица 2.4 - Потери давления в гидроаппаратах

Этапы цикла	Линия	Аппарат	Qдейств, м3/с	QАП, м3/с		А	Б
Быстрый подвод	Напорная	Обратный клапан	0,0003	0,000533	0,18	121,95	228873,24	0,0571	0,0988
		Распределитель	0,000238	0,00105	0,3	142,86	136054,42	0,0417
	Сливная	Распределитель	0,000238	0,00105	0,3	142,86	136054,42	0,0417	0,1108
		Дроссель	0,000143	0,00417	0,3	359,71	864553,31	0,0691

2.9.10 Потери давления по длине

Потери давления по длине обусловлены вязким трением жидкости при ее течении в трубопроводе.

За рабочую жидкость принимаем минеральное масло ИГП-3 8 ГОСТ ТУ 38101413-78 класс вязкости по ISO 3448-68, группа по ISO 6743/4-1981-НМ - масло с антикоррозионными, антиокислительными и противоизносными присадками:

=35-40мм²/с; =890т/м³

,=-

Определяем режим течения жидкости по числу Рейнольдса [3]:

 ,

где u- фактическая скорость жидкости, [м/с];

V - кинематический коэффициент вязкости, [м²/с].

Затем сравниваем это число с , если то режим течения - ламинарный, если то режим турбулентный.

Для гладких круглых труб, а также для отверстий в корпусе гидроблока управления -=2300.

Для участка 3-4:

? режим ламинарный

гдеQ - расход жидкости в линии, [];

f - площадь внутреннего сечения, [м²]:

Потери давления на вязкое трение [4]:

где h_е - потери напора по длине,

pg - удельный вес жидкости, [ кг/м³]



где - плотность рабочей жидкости, [кг/м³];

- коэффициент гидротрения на i участке; - длина участка, [м];

- внутренний диаметр трубопровода, [м];

- фактическая скорость,[ м/с].

при ламинарном режиме

Рассчитываем потери на участке 3-4:

= 1235,5;

Расчеты для других участков производим по аналогичной схеме, и результаты заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Потери давления по длине при рабочем подводе

Этапы цикла	Линия	Участок	Qmax, м3/с	dст, м	fст, м2	uф, м/с	Re	л	L, м	ДРe, МПа
Быстрый подвод	Напорная	3-4	0,0003	0,012	0,00011	2,73	819	0,0781	0,5	0,0108
		4-5,6-7	0,000238	0,0108	0,00009	2,64	712,8	0,0897	0,5	0,0129
		8-10	0,000238	0,0108	0,00009	2,64	712,8	0,0897	1,2	0,0309
	Сливная	11-12	0,000143	0,0108	0,00009	1,59	429,3	0,1491	1,2	0,0186
		12-13	0,000143	0,012	0,00011	1,3	390	0,1641	0,5	0,0051
		14-15	0,000143	0,018	0,00025	0,95	427,5	0,1497	7	0,0233

Суммарные потери для напорной (и сливной линии ().

= 0,0546 МПа

= 0,047 МПа

2.9.11 Местные потери давления

Местные потери () складываются из потерь в различных местных сопротивлениях и определяются по формуле [1]:

Затем сравниваем это число с , если то режим течения - ламинарный, если то режим турбулентный.

Для гладких круглых труб, а также для отверстий в корпусе гидроблока управления -=2300.

,

где - фактическая скорость жидкости, м/c;

- коэффициент местных потерь; - потери напора местные,

-удельный вес жидкости, кг/м³;

- плотность рабочей жидкости, кг/м.

Коэффициенты определяются по справочнику и заносятся в таблицу 6.3 , где суммируются для напорной и сливной линий.

Определяем местные потери для участка 3-4:

Расчёт для остальных участков рассчитываем аналогично, и результаты заносим в таблицу 2.5.

Местные потери () складываются из потерь в различных местных сопротивлениях и определяются по формуле [1]:

Затем сравниваем это число с , если то режим течения - ламинарный, если то режим турбулентный.

Суммарные потери для напорной () и сливной линии

= 0,0107 МПа.

Р_мс = 0,0054 МПа.

Заключительным этапом расчета является расчёт суммарных потерь давления в напорной и сливной линии [1]:

По результатам расчёта уточняем расчёт и выбор насосной установки по давлению.

Предварительный выбор насосной установки 2МП Г48-84 УХЛ 4Г49-33 по ТУ-053-1806-86 сделан правильно.

ленточный конвейер гидропривод

3. Технологическая часть

3.1 Разработка технологического процесса изготовления детали фланец с применением станков с ЧПУ

3.1.1 Описание, назначение и конструкция детали

Деталь - фланец, служит в качестве части сборного корпуса. Деталь ограничена габаритными размерами Ш120 мм. ширина 28 мм. Наружная поверхность тела вращения ступенчатая. Также имеется восемь аксиальных отверстий, из них четыре отверстия ступенчатые Ш11 мм., и четыре гладких Ш7 мм. Деталь изготавливается из конструкционной углеродистой стали 45, химический состав и механические свойства приведены в таблице 3.1 и 3.2. Шероховатость обрабатываемых поверхностей от R_Z 40 до R_Z 2,5. Наиболее сложным для обработки является отверстие Ш80H9 (^+0,074) и наружная ступень Ш35Js6. Радиальное биение поверхности относительно общей оси поверхности не более 0,02 мм.

Таблица 3.1 - Химический состав стали 45 (%).

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			не более
0,4-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,045	0,3	0,3

Таблица 3.2 - Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88.

т, мПа	вр, мПа	,%	, %	а н, Вж/см2
не менее		горячекатаная	отожженная
360	610	16	40	50	241	197

3.1.2 Технологический контроль чертежа детали

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, то есть все проекции, разрезы, совершенно четко и однозначно объясняющие её конфигурацию, и возможные способы получения заготовки. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, что для данной детали достаточно. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали. Рабочий чертеж соответствует действующим на сегодняшний день стандартам.

3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали

Основной задачей анализа является проработка технологичности конструкции обрабатываемой детали, снижение трудоёмкости, возможность обработки высокопроизводительными методами.

Деталь - фланец имеет простую форму тела вращения, в целом конструкция детали технологична, это подтверждается тем, что материал, из которого изготовлена деталь Сталь 45, технологически дешевая, она хорошо обрабатывается лезвийными инструментами, хорошо обрабатывается шлифованием. Здесь используются обычные методы обработки детали: токарная, фрезерная, сверлильная, и шлифовальная. Также могут применяться типовые станки, стандартные инструменты и приспособления. Для получения отверстий требуется станок с ЧПУ. Для контроля данной детали применяются универсальные средства измерения. Для обработки детали используется минимум слесарной обработки. Все вместе взятое дает невысокую трудоемкость, невысокую стоимость изготовления этой детали, что соответственно дает представление о технологичности конструкции.

3.1.4 Выбор метода изготовления и формы заготовки

Метод выполнения заготовки для изготовления деталей определяется исходя из назначения и конструкции детали, условиями её работы и представляемыми требованиями к ней. Выбрать заготовку, значит установить способ её получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления. Для рационального изготовления заготовки с минимальной себестоимостью необходимо учитывать все вышеперечисленные данные.

Выбор метода выполнения заготовки определяется назначением и конструкцией заданной детали, материалы, технические требования, а также, что немаловажно, экономичность изготовления и снижение трудоемкости.

Для изготовления детали будем рассматривать несколько вариантов получения заготовки: