Модернизация скипового подъемника участка отсева коксовой мелочи доменного цеха

Проектирование канатной лебедки скипового подъемника мелочи кокса. Выбор преобразующего редуктора. Расчет геометрических параметров и подбор гидродвигателя. Конструирование долбяка. Разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.03.2017
Размер файла 777,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Новейшее металлургическое производство с полным циклом, должно включать все основные металлургические циклы: доменный, сталеплавильный и прокат. Итоговая продукция выходит в виде проката (труб и профилей специализированного предназначения), и конечно полуфабрикатов, например, стальных слитков или заготовок твердого чугуна. Заготовки отправляются на заводы, без полного цикла.

Главными цехами металлургического производства являются: прокатные и трубопрокатные, сталеплавильные, доменные. В состав почти всех предприятий входят агломерационный цех, дробильносортировочный, коксохимический и цех изготовления окатышей, имеющих отношение к главным цехам, но выступают как подсобные; их мощность складывается из производительности главных доменных цехов. Есть конечно и металлургические предприятия, обогатительное хозяйство которых, предназначено для обогащения руды, а частично по добыванию руды.

Вспомогательные участки предназначены для обслуживания основных цехов и обеспечения их без простойного производства. Сюда входят “энергетический, огнеупорный, транспортный, ремонтный” и множество других.

Изначальное сырье нашего предприятия -- это железная руда, которую добывают на рудниках и подвергают предварительной обработке и обогащению на фабрике по обогащению.

В выпускной работе рассмотрим цех отсева мелочи кокса главной доменной печи. Прекращение работы данного цеха повлечет возрастание потребления кокса. Проникновения пыли кокса размером меньше допустимой приводит к падению “газодинамических параметров” работы печи, что сказывается на объёме и качестве получаемого чугуна. Для снижения времени простоя, цеха отсева мелочи кокса. Участок нуждается в модернизации. Которая позволит уменьшить простои и естественно повысить производительность доменной печи. Так же имеет значение, использование новейших технологий и оборудования при модернизации, что приедет в дальнейшем к снижению трудозатрат на обслуживание оборудования цеха.

1. Изучение состояния вопроса, цели реконструкции цеха отсева мелочи кокса

Процесс производства чугуна производиться в два главных этапа. Первый: предварительной подготовки шихтовых материалов к доменной плавке. Второй: плавки в доменном цехе.

Шихтой в доменной плавке являются железосодержащая руда, (агломерат, окатыши и металлодобавки), кокс и флюсы.

Новейший доменный цех должен иметь у себя: несколько печек, бункерную эстакаду, участок приемных бункеров, схему подачи шихты к загрузчику печи, ленточный конвейер, узел литья, систему вентиляции, систему газоочистки, узел разливки чугуна, место хранения холодного чугуна, узел придоменого гранулирования шлака, участок производства огнеупорных составов и починки ковшей.

План новейшего доменного цеха с печами полезным объемом 2701 м3 показан на рисунок 1.1

Разберем наиболее подробно участок отсева коксовой мелочи.

Главное требование к устройству подачи кокса - наименьшее измельчение. При проникновении мелочи кокса в доменную печку возникают процессы, ухудшающие параметр плавки доменной печки, что в свою очередь ведет к спаду производительности доменной печи и получению некачественного чугуна.

На рисунке 1.2 показана схема уборки мелочи кокса, а еще подача кокса непосредственно в скип подъемника доменной печки.

В коксовое хранилище 1 погрузка кокса производиться конвейером или прицепным вагоном. Горло хранилища снабжается шиберными затворами 2, задача которых вовремя прекратить подачу кокса в грохот-питатель 3, при необходимости ремонта или замене

Рисунок 1.1 - Схема новейшего доменного цеха с печками номинальным объемом 2701 м3: 1 - бункерная эстакада; 2 - пути для перегрузочного и железнодорожных вагонов; 3 - конвейер для кокса; 4 - коксовые бункера; 5 - машинное здание; 6 - скиповая лебедка; 7 - привод (лебедки) конусов; 8 - зондовые лебедки; 9 - подъемник коксовой мелочи; 10 - здание скипового подъемника (пульт управления); 11 - подъемник мелочи агломерата; 12 - агрегат грануляции шлака; 13 - литейный двор; 14 - мостовой кран; 15 - доменная печь; 16 - чугунная летка; 17 - пушка для забивки чугунной летки; 18 - машина для разделки чугунной летки; 19 - желоба для одноносковой разливки чугуна; 20 - шлаковые летки; 21 - желоба для одноносковой разливки шлака; 22 - ось скипового подъемника; 23 - кольцевой воздухопровод; 24 - воздухопровод горячего дутья; 25 - воздухонагреватели; 26 - дымовая труба; 27 - пути для шлаковозов; 28 - пути для чугуновозов; 29 -- пылеуловитель; 30 - здание пульта управления печью; 31 - тупиковый путь грохота. Из грохота 3 крупные фракции кокса 25…40 мм попадают в весовую воронку 4, снабженную затвор 4а.

При получении заданного объема кокса в весовую воронку привод грохота останавливается автоматикой соответствуя программе загрузки печки после

Рисунок 1.2 - План уборки мелочи кокса и подачи его в скиповый подъемник доменной печки команды автоматической системы загрузки. После открытия затвора 4а, кокс под действием силы тяжести попадает в скип подъемника 5.

Малая фракция кокса ссыпается из грохота 3 в хранилище коксовой мелочи 6, закрывающееся снизу затвором 6а. После опускания в крайнее нижнее положение скипа 7а подъемника мелочи кокса 7, приводимого в движение при помощи лебедкой 7б, затвор 6а хранилища автоматически откроется, и мелочь кокса заполнит скип 7а (нужным количеством по объему).

Лебедка подъемника мелочи кокса должна работать автоматизировано зависимостью от объема кокса в бункере 6 или по необходимому интервалу времени. Кокс (мелочь) вываливается из скипа 7а во время опрокидывания телеги на кривых разгрузки в верху путей в верхний бункер 8 с лотком 9.

Мелкая фракция кокса должна сваливаться с скипа 7а сквозь бункер 8 в бункер 10, где через дверь 10а отгружается в железнодорожный вагон 11 после его поставят непосредственно в аглофабрику, где будут используют в качестве горючего при спекании агломерата.

На любой доменной печке устанавливают подъемник мелочи кокса который имеет скип 7а с приводом электрической лебедкой 7б.

Цель выпускной работы - составить карту дорог по сокращению затрат производства, вызванных простоем цеха отсева кокса.

Для решения нашей задачи требуется решить ряд проблем:

- произвести анализ ситуации на участке отсева мелочи кокса;

- произвести разработку и предложить вариант модернизации участка;

- выполнить проектный расчет лебедки подъемника мелочи кокса;

- произвести разработку гидропривода затвора бункера мелочи кокса;

- для уменьшения количества инвестиций на приобретение оборудования и сборку изделия произвести разработку технологии производства узла зубчатой полумуфты непосредственно встанке с ЧПУ;

- произвести расчет и наиболее подходящие значения долбяка с целью последующего изготовления зубчатого венца полумуфты;

- пересмотреть условия труда и произвести создание мер по обеспечению безопасного и здорового труда.

2. Разработка цеха отсева мелочи кокса

Как говорилось ранее, на любой доменной печке устанавливают подъемник мелочи кокса. В Случаи поломки или необходимости техобслуживании привода или металлоконструкций подъемника мелочь заполнив верхний бункер начинает попадать в доменную печь, чем, ухудшает ход плавки доменной печки.

Для исключения данного факта предлагаю разработать привод, который приведет нас к сокращению времени простоя и уменьшению затрат на ежегодное плановое обслуживание оборудования цеха, отсева мелочи кокса. Тогда нам потребуется спроектировать лебедку подъемника мелочи с большей грузоподъемностью Q = 3,5 т на замену старой Q = 2,52 т.

Также узкое горлышко в цехе уборки мелочи кокса представляет затвор бункера. Привод, которого основан на старых принципах и является механическим использующим червячную передачу, а также длинные ненадежные рычажки. Своевременное обслуживание и эксплуатация этого устройства из-за его огромности требует постоянного контроля, ремонта и ощутимых затрат.

На замену этого механического привода затвора бункера мелочи предлагаю использовать гидропривод. Его плюсы очевидны: гидропривод прост, мал по габаритным размерам и при правильном использовании не требователен к обслуживанию. Присутствует возможность запитать его, от уже имеющихся насосных станций для гидравлического оборудования, литейного участка, что существенно его делает проще.

В дополнение изложенному. Во время рассмотрения устройства скипа подъемника мелочи найдены резервы для его модернизации, что позволит уменьшить стоимость его ремонтов и увеличить время службы конструкций эстакады скипового подъемника. К этим резервам можно отнести:

- высокую рационализацию использования материалов футеровки скипа, это значительно уменьшает затраты на ремонт;

- изменение крепления скипа к тросу лебедки, позволит нам увеличить время службы конструкций эстакады, вследствие уравновешивания.

3. Проектирование канатной лебедки скипового подъемника мелочи кокса

В выпускной работе рассматривается канатный механизм подъема груза для лебедки подъемника мелочи кокса.

Подъемник мелочи кокса эксплуатируется в доменном производстве для перемещения отсева кокса в хранилище коксовой мелочи. После заполнения хранилища мелочь кокса высыпается в вагоны и транспортируется на переработку.

3.1 Техническое задание

Произвести работу по расчету главных параметров канатного механизма подъема. По представленным необходимым значениям взятым из задания:

скорость подъема груза V, м/с……………….…0.45;

высота подъема груза H, м……………………....30;

режим эксплуатации механизма………………..тяжелый”.

Для того что бы спроектировать механизм подъема берем за основу одну из часто встречающихся кинематических схем которые используются в новейших механизмах подъема груза изображенной на рисунке 3.1.

“Электродвигатель переменного тока поз. 1 будем соединять через муфту МУВП (упругую втулочно - пальцевую) поз. 2 с двухступенчатым редуктором поз. 4. Редукторную полумуфту будем используется как тормозной шкив нормально-замкнутого колодочного тормоза с гидр толкателем поз 3. Соединение вала редуктора с барабаном поз. 6 будем производить зубчатой муфтой поз. 5, одна из полумуфт которой изготовлена за одно целое с выходным валом редуктора. Канат поз. 7 будет соединяется со скиповой тележкой поз. 8.”

Рисунок 3.1 - Кинематическая схема механизма подъема: 1 - электродвигатель; 2 - муфта МУВП; 3 - тормоз; 4 - редуктор; 5 - зубчатая муфта; 6 - барабан; 7- канат; 8 - скиповая тележка

3.2 Расчет проекта

3.2.1 Выбор каната

Для начала определяем максимальное усилие в ветви каната на пути к барабану.

Наибольшее расчетное усилие находим из формулы:

“где Q - масса поднимаемого груза, Q = 3500 кг;

an - количество ветвей полиспаста, an = 1;

зп - КПД блочного полиспаста. Если блоки, устанавливаются на подшипниках качения, зп = 0,97 [9];

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2.”

Подбор каната будем проводить из расчетов на разрывное усилие, найденному из формулы:

,

“где Sp - расчетное усилие в ветви каната, Н;

k - стандартный коэффициент запаса прочности каната. В тяжелых режимах работы k = 6.0” [9, таблица 2.3.]

Соответствуя предписанию источника [9] берем канат из ГОСТ 2688-80 [2, таблица П.2.1] тип каната диаметр равен 19.5 мм, имеет следующие характеристики: расчетный предел прочности на растяжение, равен 1 764 Н/мм2, разрывном усилии равном 209 000 Н.

Обознается канат как: “Канат 19.5 - Г - I - Н - 1764 ГОСТ 2688-80.”

3.3 Расчет главных параметров блока и барабан

3.3.1 Выявление меньшего диаметра

,

“где Dб - диаметр барабана или блока, который измеряется по дну канавки, м;

d - радиус умноженный на 2 (каната), м;

e - стандартный коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы. При тяжелых режимах работы e = 30” [9, таблицы 2.4].

Диаметр нашего барабана и блоков будем округлять до ближайшего значения из ряда диаметров источника [9] для продления времени безаварийной эксплуатации каната выбираем Dб = 630 мм.

3.3.2 Выявление главных размеров нашего барабана

Для продления эксплуатации каната будем используем барабан с нарезкой.

Где количество рабочих витков будет равно:

,

“где H - высота подъема груза, м;

an - количество ветвей полиспаста;

Dб - диаметр барабана или блока, который измеряется по дну канавки, м.”

Округляем до витков Zр = 16.

,

“где lн - длина нарезного участка, м;

lк = (4…5) dк - длина концевого участка, м;

dк - диаметр каната, м.”

,

“где t - шаг нарезки, м;

zр - количество рабочих витков каната;

zз - количество запасных витков каната, zз =1,5…2;

zк - количество витков для крепления каната, zк = 4.”

Выбираем шаг нарезки t рекомендуемым значениям по [9, таблица П.3.2] и выбираем для нашего диаметра каната 19.5 мм равным t = 24 мм.

Следовательно, длина барабана:

Берем длину барабана 750 мм.

3.3.3 Определение количество оборотов барабана

Количество вращений барабана необходимых для достижения поставленной скорости подъема заданного веса рассчитываться из формулы:

,

“где Vг - скорость подъема груза, м/с;

Dб - диаметр барабана по центру наматываемого каната, м;

an - количество ветвей полиспаста.”

3.4 Выбор двигателя

Наибольшей статической мощностью электродвигателя, которая потребуется нам для подъема выбранного веса, будем рассчитывать из формулы:

,

“где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с2;

Vг - скорость подъема груза, м/с;

змех - суммарное КПД от вала двигателя до барабана включительно” в качестве предварительно значения берем змех = 0.8 [9].

Берем ближайший подходящий электродвигатель серии 4MTKМ200LB8 у которого короткозамкнутый ротор, работающий в тяжёлых режимах и соответственно номинальная мощность которого равна Nдв = 22 кВт, при нагрузке частота вращения равна nд = 700 об/мин. рисунок 3.2

Главными характеристиками этого двигателя будут:

“мощность кВт, при ПВ-40% ………………………………- 22;

скорость вращения вала, мин-1 …………………………..- 700;

маховый момент ротора, кг·м2 …………………………..- 4.2;

кратность максимального пускового момента………… - 2.9;

масса двигателя, кг……………………………………… - 290.”

Рисунок 3.2 конструктивное исполнение IM1001

Габаритные, присоединительные размеры

d30=422 мм

d1=65 мм

L1=140 мм

h31=500 мм

L30=767 мм

3.5 Выбор преобразующего механизма (редуктор)

3.5.1 Передаточное отношение редуктора

,

“где nд - количество оборотов двигателя, мин-1;

nб - количество оборотов барабана, мин-1.”

Момент на валу нашего механизма находим из формулы:

,,

“где - кратность наибольшего пускового момента

электродвигателя;

Sp - рассчитанное усилие в ветви каната, Н;

змех - сумма КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

rб - диаметр деленный на 2, (барабана), м;

zк.б - число необходимых канатов наматываемых на барабан, согласно ТЗ zк.б = 1.”

Наименьшее расстояние между осями механизма:

В связи с тем, что баран с двигателем находиться по одну сторону от редуктора, для их правильного расположения необходимо узнать наименьшее необходимое расстояние осей редуктора.

,

“где Dб - диаметр барабана, м;

B - наибольшая ширина электродвигателя, для 4MTKМ200LB8

B = 0.422 м;

- наибольший зазор между двигателем и барабаном, м. = 0,04 м [9].”

3.5.2 Подбор преобразующего механизма (редуктор)

Подбираем необходимый редуктор типа Ц2Н-500-50-12М-У1 [12] с нужным передаточным числом 50.0, межосевое расстояние которого 815 мм и максимальным крутящим моментом второго медленного вала ПВ = 100% и реверсивной нагрузке равен 40000 Нм.

Значение которое я выбрал не должно отличаться от заданного более чем на 15% [9]:

,

“где uр.т. - необходимое передаточное число редуктора,

uр -передаточное число выбранного нами редуктора.”

Настоявшее количество оборотов нашего барабана:

,

“где nд - количество оборотов двигателя, мин-1;

iред - передаточное число редуктора.”

Данный механизм проходит все необходимые требования.

3.6 Определение тормоза

Устройство остановки будем выбирать исходя из нашего расчетного останавливающего момента:

, ,

“где Kт = 2 -стандартный коэффициента запаса торможения для

тяжелых режимов работы [9];

Q - масса поднимаемого груза, кг;

rб - радиус барабана, м;

змех -суммарное КПД механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с2.”

Выбираем из [9, таблицы П.7.1] тормоз ТКГ-300 с необходимым наибольшим моментом торможения 800 Н·м.

3.7 Проверочный расчет

Проверять будем время разгона и силу нагрева нашего двигателя

Проводим проверку двигателя на время ускорения.

Максимальное время ускорения:

,

“где дв - угловая скорость двигателя, с-1;

Jмех.р - приведенный к валу двигателя момент инерции при разгоне всех движущихся частей механизма, включая поступательно движущиеся массы, кг · м2;

Мп.ср - средне пусковой момент нашего двигателя, Н·м;

Мст.р - момент статических сопротивлений при разгоне, приведенный к валу выбранного двигателя, Н·м.”

,

“где Шmax - наибольшая кратность пускового момента;

электродвигателя, для электродвигателей с короткозамкнутым ротором шmax = 2.9 (см. п.3.4);

Шmin - наименьшая кратность пускового момента электродвигателя. Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором Шmin = 1.1 [9];

Мдв.н - номинальный момент на валу выбранного двигателя, Н·м.”

,

“где Nдв - номинальная мощность выбранного двигателя, кВт;

nд - количество оборотов нашего двигателя, мин-1.”

Найдем момент статических сопротивлений при ускорении из формулы:

,

“где Q - масса поднимаемого груза, кг;

g - ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с2;

rб - радиус нашего барабана, м;

змех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

iобщ - передаточное число механизма.”

Находим момент инерции, приложенный к валу выбранного двигателя из формулы:

, кг·м2,

“где Jвр - момент инерции при разгоне всех вращающихся частей

устройства, приведенного к валу выбранного двигателя, кг · м2;

Jпост.р. - момент инерции при разгоне поступательно движущихся частей устройства и груза, приведенный к валу нами двигателя, кг · м2.”

Находим момент инерции при ускорении всех вращающихся частей изделия, приложенного к валу нашего двигателя из формулы:

, кг·м2,

“где Jр.дв - момент инерции ротора выбранного двигателя, кг · м2.

Jр.дв = 4.2 кг · м2;

Jт.ш. - момент тормозного шкива, кг · м2;

г -стандартный коэффициент, учета инерции вращающихся масс, расположенных на втором, третьем и последующих валах устройства.”

Находим момент инерции останавливающего шкива из формулы:

, кг·м2,

“где mтш - масса тормозного шкива, кг;

rтш - радиус тормозного шкива (см. п. 3.6), м;

отш - коэффициент, учитывающий распределение масс,

отш = 0.6 [9].”

Выбранный нами тормоз имеет вес шкива равный mтш = 25.4 кг [8].

кг·м2

кг·м2

Находим момент инерции при ускорении поступательно движущихся деталей изделия и груза, приложенный к валу выбранного двигателя из формулы:

, кг·м2,

“где mп - масса подвески, кг;

mгр - масса груза, кг;

rб - радиус барабана, м;

змех - КПД всех механизмов от вала двигателя до барабана включительно;

iобщ - передаточное число механизма.”

кг·м2

Получаем:

кг·м2

Максимальное время ускорения из формулы (3.15):

Время ускорения соответствует рекомендуемому [2] tр = 1…2 с.

3.8 Проводим проверку электродвигателя на нагрев

Вобранный нами электродвигателя должен выдерживать во время устоявшегося подъема заявленного груза мощность, которая не может превысить установленную. У нас это 22 кВт. Развиваемая во время устоявшегося подъёма мощность равна 19.3 кВт (см. п.3.4). Необходимая мощность не выходит за границы мощностных характеристик электродвигателя, это позволяет пройти рамки нагрева электродвигателя. Следовательно, проводить проверку на нагрев нет необходимости.

3.9 Расчеты сборочных единиц изделия

3.9.1 Барабан

Его мы будем производить из чугуна Сч24. Из [9, таблицы 5.1] берем допускаемое напряжения на сжатие равное [у]сж = 112.8 МПа.

1. Толщину корпуса барабана.

Будем находить из условия на сжатие используя формулу:

,

“где t - расстояние между соседними витками каната, t = 0.024 м;

[у]сж - Допускаемое напряжения на сжатие, [у]сж = 112.8 МПа.”

Учитывая условия наилучшей технологии производства литых барабанов, примем толщину стенки равной 20 мм.

Учитывая с незначительную длину выбранного барабана относительно его диаметра проводить проверку на изгиб нет смысла.

2. Болты для закрепления зубчатого венца полумуфты выбираем следующие:

Диаметр болта будем находить из формулы:

,

“где Fокр - усилие, действующее на окружности установки болтов, Н;

mб' = 0.75mб - расчетное число болтов;

mб - количество установленных болтов, обычно 4…8;

[] - допускаемое напряжение среза, МПа.”

,

“где Sр - разрывное усилие каната, Н;

Dб - диаметр нашего барабана, м;

Dокр - выбранный диаметр окружности для установки болтов, м.”

Dокр = (1.3…1.5) Dз,м

D3 - наружный диаметр зубчатого венца редуктора, м

Для Ц2Н-500-50-12М-У1 Dз = 0,410 м”

Dокр = 1,4·0,410 = 0,588 м

Учитывая конструкцию берем Dокр = 0,720

,

“где т - предел текучести материала болтов, МПа;

k1 - стандартный коэффициент безопасности для

грузоподъемных механизмов;

k2 - стандартный коэффициент нагрузки.

т = 353 МПа - для болтов из Стали 45, k1 = 1.3 [2], k2 = 1.2 - для

тяжелых режимов эксплуатации [9].”

Получаем:

3. Выполняем вычисление оси барабана

Она испытывает напряжения от массы самого барабана и усилия натяжения каната, исходящего из барабана. В связи с незначительными размерами барабана его массой мы пренебрежём оставив запас прочности.

Расчетная схема барабана в наиболее опасном нагруженном месте по предварительному расчету показана в рисунке 3.3.

Находим силу от натяжения каната давящую на ось из формулы:

,

,

“где - расчетное усилие в ветви каната, Н;

l4 - расстояние от левой ступицы до точки приложения силы Sр (см. рисунок 3.3), м;

l5 - расстояние от правой ступицы до точки приложения силы Sр (см. рисунок 3.3), м.”

Рисунок 3.3 - Расчетная схема барабана

Реакции опор:

, ,

,

“где F1 и F2 - усилия на ось от натяжения каната, Н;

l1, l2, l3 - расстояния до точек приложения сил (см. рисунок 3.3), м;

L - расстояние между опорами (см. рисунок 3.3), м.”

Изгибающие моменты в точках 1 и 2:

,

, ,

“где RA и RB - реакции в опорах, Н;

l1, l3 - расстояния до точек приложения сил (см. рисунок 3.3), м.”

Наибольшая нагрузка на ось прилагается в правой ступице в точке 2.

Наименьший диаметр оси:

, ,

“где М2 - изгибающий момент в точке 2, Нм;

k1 - стандартный коэффициент запаса цапф, k1 = 1.6 [9];

k2 - стандартный коэффициент запаса прочности механизмов подъема груза, k2=1.6 [9];

-1 - допускаемое напряжение при симметричном цикле, Па.”

Для Стали 45 ?-1 = 237 · 106 Па.

м

Учитывая конструкцию и снижая затраты на изготовление. А также для монтажа шарикоподшипников на цапфы оси. Диаметр оси ступицы барабана будем брать d = 85 мм. Диаметр цапфы оси шарикоподшипников будем брать dц = 75 мм.

4. Подбор подшипников

Будем учитывать возможность неточной установки оси барабана и примем радиальные, выравнивающиеся сферические подшипники.

Оба кольца ставятся внутри вала редуктора будут вращается вместе. Наш подшипник выбираем учитывая статическую грузоподъемность равна ранее рассчитанному усилию на барабане и учитывая внешний диаметра под шарикоподшипник в вале редуктора D = 160 мм: радиальный сферический двухрядный шарикоподшипник №1315 d = 75 мм, D = 160 мм, B =37 мм, Cr = 80 000 Н, C0 = 40 500 Н [1, Т.2].

Подшипник выносной опоры вала берем учитывая работоспособность, и переменность нагрузки. Находим эквивалентную нагрузку из формулы:

,

“где V - коэффициент вращения, V = 1;

RB - реакция опоры в точке А, RB = 26894.3 Н;

Kб - стандартный коэффициент безопасности, для механизмов подъема Kб =1.0…1.2;

KТ - температурный коэффициент, для рабочей температуры подшипника до 100? KТ = 1.”

Выявляем динамическую грузоподъемность из формулы:

,

“где щ - угловая скорость вала, c-1;

m - показатель степени, m = 3;

Lh - срок службы для подшипников, для тяжелого режима работы

Lh = 5000 ч. [9];

RE - эквивалентная нагрузка, H.”

,

где n - частота вращения нашего вала, n = 14 мин-1.

Берем шарикоподшипник аналогичный выбранному ранее, ставим в вале редуктора: двухрядный, радиальный сферический шарикоподшипник №1315 Cr = 80 000 Н.

Для данного шарикоподшипника будем брать стандартный корпус подшипника и крышки:

“Корпус подшипника: …………..Корпус УМ 160 ГОСТ 13218.3-80

Крышка глухая: ……………… Крышка 22 - 160 ГОСТ 18511-73

Крышка проходная: ……..…….Крышка 12 - 160х95 ГОСТ 18512-73”

Выполняем расчет долговечности шарикоподшипника из формулы:

,

“где щ - угловая скорость вала, c-1;

m - показатель степени, m = 3;

RE - эквивалентная нагрузка, H;

Cr - допустимая динамическая грузоподъемность подшипника, H”

Долговечность нашего шарикоподшипника более необходимой. Выбранный подшипник удовлетворяет нашим требованиям.

3.9.2 Крепление барабана к канату

Для крепления барабана к канату будем использовать прижимные планки с полусферическими пазами.

Устанавливать планки будем, используя болты М16 следуя рекомендациям [9].

Расчет силы растяжения болтов перед прижимной планкой учитывая запасные витки берем из формулы:

,

“где f - стандартный коэффициент трения между канатом и

барабаном,

f = 0.10…0.12

б - угол обхвата барабана запасными витками, при 1.5

Н

Расчет нужной силы прижатия планки к канату в месте крепления проводим по формуле:

,

“где k - стандартный коэффициент запаса надежности крепления каната, k = 0.85;

c - коэффициетн сопротивления выскальзыванию каната из планки., c = 0.35.”

Расчет необходимого количества болтов (планок), изготовленных из ВСт3сп (утек = 230 МПа) проводим по формуле:

“где d1 - минимальный диаметр болта, мм;

[у]p - допускаемое напряжение растяжения в болте, определяется при запасе прочности в болте, равном 2.5 относительно предела текучести. [у]p = утек / 2.5 = 230 / 2.5 = 92 МПа = Па.”

Число нужных болтов Z = 4. Крепим все двумя двух болтовыми планочками.

3.9.3 Муфта соединяющая электродвигатель с редуктором

Стыковать редуктором с двигатель будем, напрямую используя втулочно-пальцевую муфту. Муфту будем брать, учитывая соединяемые диаметры наших валов и наибольшего момента на вале двигателя беря во внимание коэффициент запаса равный 1.5:

, Н·м,

“где k - коэффициент запаса, k = 1.5;

Шmax - наибольшая кратность пускового момента;

Мдв.н - номинальный момент на валу нашего двигателя, Н·м.”

Согласно данным берем муфту МУВП 2000-65-2-90-2-У3 ГОСТ 21424-93 наибольший крутящий момент который она способна предать равен 2000 Н·м [24].

4. Проектирование гидравлического привода затвора бункера мелочи кокса

4.1 Техническое задание

Необходимо спроектировать отсутствующий гидропривод затвора который будет открыть и закрывать его.

“Тип выбранного гидродвигателя”- гидравлический двигатель поступательного движения;

“Осевое заданное усилие” - 8.4 КН;

“Максимальная заданная скорость” - 0.08 м/с;

“Необходимый ход штока гидроцилиндра”- 0.40 м.

4.2 Выбираем гидравлическую схему

Хранилище необходимо для накопления сырья (кокса) и периодической отгрузки на ж/д вагоны. Затвор бункера действует по типу кривошипно-шатунного механизма. Который приводит в действие гидроцилиндр.

Гидросхема показана на рисунке 4.1. Рабочая жидкость с помощью насоса сквозь фильтр потом обратный клапан перетекает в блок управления. Когда гидрораспределитель находиться в среднем положении ГР жидкость притекает обратно в бак сквозь предохранительный клапан КП (нерабочее положение). Напорный фильтр необходим для фильтрации нашей жидкости. Тогда как обратный клапан КО препятствует попаданию жидкости в насос. Для визуального контроля повышения давления в системе или засорения фильтра используем визуальные приборы контроля - манометр МН и реле давления РД с выводом сигнализации на пульт управления.

При переводе распределителя ГР в положение открытия бункера рабочая жидкость от насоса сквозь гидрораспределитель и гидрозамок ГЗ попадает в поршневую полость гидравлического цилиндра ГЦ, чем, выдвигает шток и производит открытие затвора бункера. Дроссель ДР регулирует скорость открытия затвора. Гидрозамок ГЗ позволяет удерживать затвор бункера в открытом состоянии необходимое время. Жидкость вытекая из штоковой полости гидроцилиндра проходит сквозь обратный клапан КО2 через гидрораспределитель в бак.

При переводе гидрораспределителя ГР в положение обратного хода (закрытие затвора бункера) жидкость сквозь гидрораспределитель перетекает в штоковую полость гидроцилиндра ГЦ. Дроссель ДР служит для регулирования скорости закрытия бункера. Жидкость из поршневой полости далее через гидрозамок ГЗ и гидрораспределитель ГР попадает в бак, открывающийся только при наличии давления в линии подачи рабочей жидкости для штоковой части гидроцилиндра.

В схеме будем использовать гидрораспределитель с разгрузкой рабочих трубопроводов в среднем положении, это позволит беспрепятственно течь рабочей жидкости из поршневой части гидроцилиндра в бак и конечно быстрому срабатыванию гидрозамка ГЗ.

4.3 Расчет геометрических параметров и подбор гидродвигателя

В устройстве затвора бункера будем использовать “гидроцилиндр с односторонним штоком двухстороннего действия”. Учитывая конструкцию нашего привода длину хода штока берем S = 0.4 м.

При нашем требуемом осевом усилии гидроцилиндра равным R = 8.4 КН, соответствуя рекомендациям стандартных давлений гидравлики, по ГОСТ 12445-80 выбираем рабочее давление гидравлической системы равное p = 6.3 МПа.

Рисунок 4.1 - Схема гидравлического привода

Диаметр нашего поршня D гидроцилиндра ищем из формулы [10]:

,

“где Rmax - максимальное осевое усилие, Н;

p1 и p2 - давления соответственно в полостях гидроцилиндра, Па;

Ш1 и Ш2 - стандартные коэффициенты зависящие от исполнения гидроцилиндра.

Наибольшее осевое усилие Rmax = 8 400 Н.”

Исходя из конструкции выбранного гидроцилиндра и соответствуя рекомендациям [10] берем коэффициенты Ш1 = 0,Ш2 = 0.5.

Давлениенапорной линии гидроцилиндра [10] будем брать p1 = p = 6.3 МПа.

Противодавление сливной полости выбранного цилиндра, соответствует рекомендациям [10], берем p2 = 0.5 МПа.

Соответствуя ГОСТ 12447-80 диаметр поршня скругляем до близкого стандартного числа в наибольшую сторону и выбираем Dст = 50 мм. Учитывая полученные ранее значения берем гидроцилиндр односторонним штоком из [20] 712-50х25х400 УХЛ4 ОСТ2-Г25-1-86. Главные характеристики нашего цилиндра сведены в таблицу 4.1

Таблица 4.1 - Характеристики гидроцилиндра 712-50х25х400 УХЛ4 ОСТ2-Г25-1-86.

№ п/п

Параметр

Значение

1

Номинальное давление, МПа

6.3

2

Диаметр поршня, мм

50

3

Диаметр штока, мм

25

4

Ход поршня, мм

400

5

Максимальное усилие на штоке толкающее, КН

14.5

6

Максимальное усилие на штоке тянущее, КН

10.9

4.4 Проектный расчет и подбор насоса

Выбирая насос нам необходимо определить расход жидкости, во время работы гидроцилиндра.

Необходимый расход жидкости во время рабочего хода цилиндра (в поршневой полости) [10] узнаем из формулы:

,

“где х - скорость перемещения поршня, м/с;

F1ст - площадь в напорной полости выбранного гидроцилиндра, м2.”

Необходимую площадь поршневой области цилиндра ищем из формулы [10]:

,

Учитывая необходимую рабочую скорость х = 0,08 м/с:

м3/с (9,42 л/мин).

Расход нашей жидкости штоковой область гидроцилиндра.

Расход нашей жидкости, обратного хода цилиндра (штоковой области) берем из формулы [10]:

,

“где х - скорость перемещения поршня, м/с;

F1ст - площадь штоковой полости нашего гидроцилиндра, м2.”

Площадь в штоковой полости ищем из формулы [10]:

,

“где dшст - диаметр штока нашего гидроцилиндра, м.”

м2

Учитывая заданную рабочую скорость х = 0,08 м/с:

м3/с (7,08 л/мин).

Учитывая полученные данные, наибольший расход жидкости выходит во время рабочего хода:

м3/с (9,42 л/мин)

Необходимое давление насосной установки с учетом падения давления в системе ищем из формулы [10]:

,

=9,45

Учитывая рассчитанное ранее берем нерегулируемый пластинчатый насос из [20] БГ12-41 ТУ2-053-1342-78. Параметры этой насосной установки показаны в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Характеристики насоса БГ12-41 ТУ2-053-1342-78

№ п/п

Параметр

Значение

1

Рабочий объем, см3

8

2

Номинальное давление, МПа

10

3

Максимальное давление, МПа

12.5

4

Номинальная подача, л/мин (м3/с)

10.5 (0.000175)

5

Номинальная частота вращения, об/мин

1 500

6

Мощность, кВт

2.58

7

Объемный КПД, %

90

4.5 Проектный расчет и подбор гидроаппаратуры и трубопроводов

Получив расходы и ориентировочные данные давлений, берем гидроаппаратуру из [20].

Выбранная гидроаппаратура представлена в таблице 4.3.

Ф - Фильтр 1ФГМ16-25

где 1 - типоразмер;

ФГМ - фильтр гидравлический масляный;

16 - номинальное давление МПа;

25 - тонкость фильтрации;

ГР - гидрораспределитель ВЕ.6.64.Г24.Н УХЛ.4 ГОСТ 24679-81

где В -золотниковый гидрораспределитель;

Е - электрогидравлическое управление;

6 - диаметр прохода, мм;

64 - исполнение соответственно схеме 64 [20];

Г24 - род тока постоянный, напряжение 24 В;

Н -кнопка перевода ручного управления на электромагнитное;

УХЛ4 - климатическое условие.

КО - обратный клапан 1МКО 10/20 УХЛ4 ТУ053-1841-87

где 1 - конструкция клапана,

М -монтаж стыковой,

КО - обратный клапан,

-проход, мм,

20 - номинальное давление, ,

УХЛ4 - климатическое условие.

КП - предохранительный клапан 10-10-2-11 УХЛ4 ТУ053-5749043-002-88

где 10 -проход, мм,

10 - исполнение исходя из давления,

2 - монтаж стыковой,

11 - ручное управление,

УХЛ4 - климатическое условие.

Д - регулировочный дроссель ДР-С12 УХЛ4 ТУ2-053-1397-78

где ДР - регулировочный дроссель,

С - монтаж стыковой,

12 - проход,

УХЛ4 - климатическое условие.

ГЗ - гидрозамок

Гидрозамок М-4КУ12 ТУ2-053-0221244.063-91

М - монтаж стыковой;

1 - конструктивный номер;

КУ - управляемый клапан (гидрозамок);

12 -проход;

МН - манометр МТ - 1 ТУ 25 - 02.72 - 7

Для поиска необходимых диаметров наших трубопроводов задаемся скоростью движения жидкости согласно рекомендациям [20] учитывая давление в гидросистеме:

· “для напорно-сливной линии берем” uрек = 3,7 м/с;

· “для сливной линии берем” uрек = 2 м/с.

В виде трубопроводов выбираем стальные трубки ГОСТ 8734-75.

Внутренний диаметр трубы рассчитываем из формулы [10]:

,

“где Q - максимальный расход жидкости через трубы, м3/с;

uрек - требуемая скорость течения рабочей жидкости, м/с.”

Толщину стены части трубки определяем из формулы [10]:

,

“где P - максимальное давление рабочей жидкости трубы, МПа;

[у] - максимальное напряжение на растяжение для стали

увр = 340 МПа;

kб - стандартный коэффициент запаса, kб = 2…8.”

Расчет проводим на примере трубопровода 7-ГЦ, остальные рассчитываем и данные сводим в таблицу 4.4.

Наш напорный трубопровод 7-ГЦ:

максимальный расход жидкости в нем равен м3/с;

наибольшее давление равно наибольшему давлению, развиваемому насосной установкой

м (9,9мм)

Берем трубку 14х2 ГОСТ 8734-75 [20] учитывая, что толщина стены трубки не должна быть менее

Проверяем данное условие :

- условие точно выполнено.

Проверяем следующее условие :

- условие точно выполнено.

Учитывая выбранные трубки по рекомендации [10] используем соединения с развальцовкой.

4.5. Падение давления и проверка насосной установки

При расчете перепадов давлений учитывают расходы, которые выдержит гидроаппаратура. Настоящие перепады давлений могут отличаются от стандартных взятых для вычислений. Исходя из этого мы уточняем их значения.

Падение давлений в аппаратах рассчитывается из формулы [10]:

, МПа

“где Дp0 - перепад давления открывания или настройки аппарата, МПа;

A и B - коэффициенты аппроксимации;

Qmax - наибольший расход рабочей жидкости сквозь гидроаппарат, МПа.”

Коэффициент аппроксимационой зависимости давления ищем из формулы (4.10) [10]:

, МПа · с/м3, МПа ·

“где Дp0 - перепад давления настройки аппарата, МПа;

Дpном - падение давления при номинальном расходе, МПа;

Qном - номинальный расход аппарата, МПа.”

Нормальный расход, скачек давления настройки аппарата и падение давления при нормальном расходе укажем в характеристиках на аппарат и приведем для нашей гидроаппаратуры в таблице 4.3

Произведем наши вычисления падения давления для гидрораспределителя ВЕ.6.64.Г24.Н

УХЛ.4 равен:

- Qном = 12,5 л/мин (0,00021 м3/с);

- = 0 Мпа;

- =0,21 МПа.

Найдем коэффициент аппроксимации:

МПа · с/м3

МПа · с26

следовательно вычислим падение давления во время рабочего и обратного хода гидроцилиндра.

Рабочий

Обратный

Вычисленные значения перепадов давления для оставшихся гидроаппаратов помешаем в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 -Расчетные значения полных перепадов давления

Наименование гидроаппарата

Дp0, МПа

A, МПа с/м3

B, МПа · с2 / м6

Этап цикла

Qmax

ДpГА

Фильтр Ф

121.21

367300

Напор

0,000210

0,042

Клапан обратный КО

0,1

151.51

459100

0,000157

0,135

Дроссель Д

239,8

575100

0,000157

0,052

Гидрораспределитель

500

238095

0,000157

0,137

Гидрозамок ГЗ

187,4

281000

0,000157

0,036

Распределитель ГР

500

238095

Слив

0,000118

0,103

Выдвижение (открытие нашего бункера):

напорная МПа

сливная МПа

4.6 Вычисление потерь в трубопроводах

Для нахождения падения давления на длине трубопровода найдем значение Рейнольдса из формулы (4.11) [10]:

“где u - фактическая скорость течения жидкости по трубопроводу, м/с;

- кинематический коэффициент вязкости нашей жидкости, м2/с.”

Падение давления по вязкому трению находим из формулы [10]:

,

“где - плотность нашей рабочей жидкости, кг/м3;

Qmax - максимальный расход выбранной жидкости в линии, м3/с;

i - коэффициент гидравлического трения на - нужном участке;

Li - длина i - нужного участка трубопровода, м;

dст - внутренний диаметр i - нужного участка трубопровода, м;

fcn - площадь внутреннего сечения i - нужного участка, м.”

Для гладкого цилиндрического трубопровода коэффициент берётся из формулы [10]:

Расчет падения давления произведем для напорного трубопровода на части 1-2 2-15 при наибольшем значении расхода жидкости. В данной части используется трубка 13х2 ГОСТ 8734-75 (см. п.5)

· длинна нашего трубопровода L = 0,5 м;

· внутренний диаметр нашего трубопровода dст = 0,009 м;

· наибольший расход жидкости Qmax = 0,000175 м3

Выбираем рабочую жидкость И-20А ГОСТ 20799-75 [2]:

· плотность нашей рабочей жидкости p = 885 кг/м3;

· коэффициент вязкости нашей жидкости н = 23 · 10-6 м2/с.

Площадь внутреннего сечения трубопровода находим по формуле:

,

.

Настоящая скорость движения нашей рабочей жидкости в трубопроводе равна:

, м/с

м/с

Число Рейнольдса:

- поток получается ламинарный.

Мпа

Итого потери по длине трубопроводов:

Рабочий:

- напорная МПа

- сливная МПа

Обратный:

- напорная МПа

- сливная МПа

4.6.2Местное падение давления в трубах

Местное падение сумма потерь в различных местных сопротивлениях (углы, изменение диаметра, тройники) и находиться из формулы [10]:

где жj - коэффициент j-нужного местного сопротивления;

nн - число выбранных местных сопротивлений;

fМj - площадь внутреннего сечения нашего трубопровода перед j - выбранным сопротивлением”

Полное вычисление местных потерь проведем для местного сопротивления рода «тройник» части 1-10 (точка 2):

· наше местное сопротивление - тройник

· число выбранных местных сопротивлений

· диаметр нашего трубопровода Ш 0.009 м;

· коэффициент выбранного местного сопротивления ж = 0.1 [20];

Па (0,001 МПа)

Получаем местные падения в трубопроводах:

Рабочий:

- напорная часть МПа

- сливная часть МПа

Общее суммарное падение давления сведено в таблицу 4.4

Таблица 4.4 - Общие суммарные потери при выдвижении штока (открытии бункера)

Этап цикла

Линии

PГА,

МПа

Pl,

МПа

PМ,

МПа

p,

МПа

Подъем

Напорная

Сливная

0,402

0,103

0,022

0,016

0,013

0,012

0,437

0,131

Все падения согласно расчётных данных:

Рабочая позиция (РХ) - МПа;

Насос должен обеспечивать требуемое давление в гидросистеме учитывая потери [10].

Наибольшее падение при рабочем МПа.

Мпа

Выбранная мной насосная установка соответствует заданным условиям.

Не учтенными мной или неправильно учтенными падениями можно пренебречь, так как учтённое падение составляют 0,5%.

5. Разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты

В наше время в процессе производстве чаще используются станки с ЧПУ. Потому, что станки с ЧПУ всем параметрам обходят обычные станки. Станки очень быстро окупается. Для производства партии заготовок достаточно один раз создать программу обработки изделия и загрузить ее в память станка. Так же очень важно, что станки с ЧПУ гораздо точнее, чем обыкновенные станки.

5.1 Описание конструкции и назначения изделия

Изделие зубчатой полумуфты (см. рисунок 5.1) необходимо для соединения барабана лебедки с редуктором. Присутствие данного изделия позволяет компенсировать перекосы и неточности позиционирования барабана и естественно снизить стоимость сборки и обслуживания нашей лебедки в целом.

Наша сборка состоит из фланца и зубчатого венца, соединённых болтами. Фланец стукаясь с барабаном отдает крутящий момент.

Фланец изготавливается из чугуна Сч 24, потому что характеристик этого материала достаточно для наших условий эксплуатации. Для изготовления нашего изделия используем сталь 45 по ГОСТ 1050-88.

Главные химические и механические характеристики стали 45, а также чугуна Сч 24 сведены в таблицу 5.1 - 5.4.

Рисунок 5.1 - Эскиз узла зубчатой полумуфты: 1 - зубчатый венец; 2 - фланец; 3,4,5,6 - болт, гайка, шайба и шплинт соответственно

Таблица 5.1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88)

C

Si

Mn

Не более

Ni

Cr

Cu

N

S

P

0.42-0.50

0.17-0.37

0.50-0.80

0.008

0.04

0.035

0.25

0.25

0.25

Таблица 5.2 - Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)

т, МПа (не менее)

в, МПа (не менее)

s, % (не менее)

, % (не менее)

н, Дж/см2

НВ (не более)

горячее-катанный

отожженный

600

355

16

40

49

241

197

Таблица 5.3 - Химический состав чугуна Сч 25 (ГОСТ 1412-85)

C

Si

Mn

Не более

S

P

3.2 - 3.4

1.4 - 2.2

0.7 - 1.0

0.2

0.15

Таблица 5.4 - Механические свойства чугуна Сч 25 (ГОСТ 1412-85)

в, МПа (не менее)

Линейная усадка e, %

Модуль упругости при растяжении, ЕЧ10-2 МПа

Удельная теплоемкость при температуре от 20 до 200°С, G, Дж(кгЧК)

Коэффициент линейного расширения при температуре от 20 до 200°С, a 1/°С

Теплопроводность при 20°С, l, Вт(мЧК)

240

1.2

950

500

1010-6

50

5.2 Подбор способа изготовления заготовок

Определение заготовки зависит от размеров и формы узла, условий работы, материала изделия и конечно масштаба производства. В тех случаях, когда разрешается использовать разные типы заготовок (штамповки, поковки, сортовой металл), рациональное решение получают методом сопоставления себестоимости разных методов.

При изготовлении нашего фланца будем применять чугун Сч 24. Получения заготовки из данного материала есть только один единственный способ и это литье.

Стоимость полуфабриката при литье в песчаные формы более выгодна, нежели в оболочковые формы. хотя оболочковые формы имеют ряд достоинств, которые дают возможность получить гораздо точнее поверхности и изделия с наименьшей толщиной стенки, это конечно уменьшает стоимость последующей механической обработки изделия которая более затратная. Хотя нашем варианте, данные условия не требуются и приводят к неразумному удорожанию изделия, поэтому для изготовления детали рода «фланец» берем первый способ и это литье в песчаных формах.

Мой зубчатый венец будем изготавливать из стали 45. Литье по условиям невозможно. Тогда заготовку возможно получить прокатом или ковкой.

Рисунок 5.2 - Эскиз заготовки фланца

Заготовка, получаемая способом штамповки, стоит немного больше, чем заготовка получаемая прокатом. Тогда как заготовка проката будет требовать больше обработки и так же получается очень большой выход стружки. Учитывая выше изложенное, делаю вывод: наиболее правильной будет способ получения методом штамповки. Он гораздо ближе к конфигурации детали, а большая стоимость окупится на следующем этапе обработки.

Рисунок 5.3. Заготовка из проката

5.3 Заготовка получаемая методом штамповки

Разработка плана обработки деталей и сборки узла

Рисунок 5.4 - Схема изготовления частей и сборки узла

Подбор типового оборудования и универсальных приспособлений

Подбор оборудования

Для производства частей узла зубчатой полумуфты с целью упрочения изготовления беру одинаковым для фланца и зубчатого венца и свожу в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 - Оборудование для производства частей узла зубчатой полумуфты

Операция

Оборудование

1

Токарная с ЧПУ

Токарно-карусельный станок мод. 1512 оснащенный системой ЧПУ «Балт-Систем».

Наибольшие параметры обрабатываемой заготовки:

диаметр - 1250 мм;

высота - 1000 мм.

Наибольшее перемещеие вертикального револьверного суппорта:

горизонтальное - 775 мм;

вертикальное - 700 мм.

Диаметр планшайбы - 1120 мм.

Частота вращения планшайбы - 5…250 мин-1.

Подача суппорта верт.и гор. - 5…180 мм/мин.

Мощность эл.двигателя - 30 кВт.

Габаритные размеры:

длина - 2875 мм;

ширина - 2660 мм;

высота - 4100 мм.

Масса станка - 16500 кг.

2

Сверлильная

Радиально-сверлильный станок мод. 2554.

Наибольший условный диаметр сверления - 50 мм.

Наибольшее перемещение -1250 мм

Наибольшее вертикальное перемещение шпинделя - 400 мм.

Частота вращения шпинделя - 18…2000 мин-1.

Подача шпинделя - 0.05…5.0 мм/об.

Мощность эл.двигателя - 5.5 кВт.

Габаритные размеры:

длина - 2685 мм;

ширина - 1028 мм;

высота - 3390 мм.

Масса станка - 4750 кг.

3

Зубодолбежная

Зубодолбежный станок мод. 5М150.

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки - 800 мм.

Наибольшая ширина нарезаемого зубчатого венца - 160 мм.

Наибольший модуль нарезаемого зубчатого колеса - 12.

Число двойных ходов инструмента в минуту - 33…188.

Круговая подача - 0.2…1.5 мм/дв.ход.

Радиальная подача - 2.07…5.4 мм/мин.

Мощность эл.двигателя - 7.5 кВт.

Габаритные размеры:

длина - 4200 мм;

ширина - 1800 мм;

высота - 3300 мм.

Масса станка - 10800 кг.

5.4 Подбор типа и формы производства

Род производства нахожу по коэффициенту загрузки выбранного оборудования из формулы:

, мин,

“где -время на обработку единственной детали, мин;

- такт выпуска моей детали, мин/шт.”

Такт производства наших деталей определим из формулы:

, мин,

“где - годовой фонд времени, час;

- наша годовая программа выпуска, шт.”

Находим настоящий годовой фонд времени работы моего оборудования из формулы [14, стр. 82]:

, мин,

“где 52 - число недель в этом году;

40 - число рабочих часов на неделе;

- в обычные годы , в високосные годы ;

- число праздничных дней на год, ;

- число предпраздничных дней на год, когда рабочее время сокращается минимум на 1 час, ;

- число смен, в расчетах принимаю ;

- стандартный коэффициент, учитывающий потери времени на наладку; регламентированные мной перерывы”

Следовательно, такт выпуска деталей составляет:

мин/шт.

Единичное время определяю по средним формулам для токарной частоты операции по фланцу, являющейся более характерной и определяющей.

,

“где - основное время операции, час;

- коэффициент рода обработки” .

,

“где - диаметр обрабатываемой мной поверхности, мм;

- длина обрабатываемой мной поверхности, мм.”

Иметься 4 основные поверхности обработки:

Сумма времени:

Следовательно, получаем коэффициент загрузки нашего оборудования:

.

Видим, что данное значение коэффициента загрузки является среднесерийным производством.

Объём партии изделий для единовременного запуска определяем из формулы:

,

“где а = 3…20 дней - число дней, на которое необходим запас деталей на складе;

Ф = 250 дней - количество рабочих дней в этом году.”

5.5 Подбор режущих инструментов

Учитывая специфику обработки детали берем соответствующий инструмент из таблицы 5.6.

Таблица 5.6 - Выбор режущего инструмента

Операция

Переход

Режущий инструмент

Токарная с ЧПУ

Расточить отверстие сквозное

Резец расточной 2140-0010 ГОСТ 18882-73

Расточить отверстие глухое

Резец расточной 2141-0010 ГОСТ 18883-73

Подрезать торцы, точить фаски

Токарный подрезной отогнутый правый резец с пластинкой из твердого сплава, 2112-0009 ГОСТ 18880-73

Точить поверхность

Токарный упорно-проходной изогнутый правый резец с =90 град., с пластинкой из твердого сплава 2103-0011 ГОСТ 18879-73

Сверлильная

Сверлить отверстие

Спиральное сверло из быстрорежущей стали Р6М5 с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77, Ф12 мм и Ф16 мм.

Зенкеровать отверстия

Зенкер типоразмера 1 по ГОСТ 14953-80, Ф12.9 и Ф16.9.

Развернуть отверстия

Развертка машинная с коническим хвостовиком по ГОСТ 1672-80, Ф13Н9 и 17Н9.

Зубонарезание

Долбить зубья в черновую

Долбяк m=5 2530-0228 ГОСТ 9323-79

Долбить зубья в чистовую

Долбяк m=10 2530-0293 ГОСТ 9323-79

Для чугуна будем использовать резцы с пластинками из сплава ВК-3, для стали Т15К6.

5.6 Подбор средств измерения

Выбор инструментов измерения и контроля отклонений взаимного расположения и формы обработанных поверхностей будем вести учитывая тип нашего производства, величину возможного отклонения контролируемого параметра.

Выбранные средства контроля помещаем в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Выбор средств измерения

Контролируемый параметр

Мерительный инструмент

Линейные размеры

Металлическая линейка 2-го класса точности ШП 500х5 ГОСТ 8026-75, штангенциркуль ЩЦ-250-0.05 ГОСТ 166-89


Подобные документы

  • Расчет главных параметров блока и барабана. Определение основных геометрических параметров и выбор гидродвигателя. Проектирование гидравлического затвора бункера мелочи кокса. Разработка технологического процесса производства зубчатой полумуфты.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.03.2018

  • Кинематическая схема скипового подъемника. Расчет редуктора и исполнительного тормоза для лебедки. Выбор метода крепления каната к барабану. Разработка гидравлического привода затвора бункера. Расчет припусков и допусков. Выбор режущих инструментов.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.03.2018

  • Цель и задачи модернизации шихтоподачи. Разработка участка отсева мелочи агломерата. Проектирование привода ленточного конвейера. Разработка гидропривода перекидного шибера. Выбор технологии производства опоры подшипника, расчет режимов резания.

    дипломная работа [857,7 K], добавлен 09.11.2016

  • Расчет главных параметров барабана и каната. Проверка электродвигaтеля на нагрев, разработка гидропривода затвора бункера. Выбор гидроаппаратуры и трубопроводов. Определение основных геометрических характеристик резца. Расчёт сборочных деталей механизма.

    дипломная работа [754,0 K], добавлен 22.03.2018

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Подбор подшипников качения быстроходного вала. Проверочный расчет шпонок. Конструирование корпуса и крышки редуктора. Выбор материала червячного колеса. Конструирование корпуса и крышки редуктора.

    курсовая работа [120,4 K], добавлен 19.01.2010

  • Грузоподъемные машины для перемещения отдельных штучных грузов большой массы по произвольной пространственной трассе. Определение времени цикла и продолжительности включения двигателя. Кинематическая схема привода грузоподъемной тележки, расчет движения.

    курсовая работа [185,3 K], добавлен 29.04.2009

  • Общие сведения о электролебедках. Устройство и область применения. Расчет и выбор параметров лебедки, полиспаста и каната. Расчет геометрических размеров блоков и барабана. Расчет крепления каната, привода лебедки. Выбор электродвигателя, редуктора, муфт.

    курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.08.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.