Модернизация наматывающего устройства агрегата продольной резки АПР-1500

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В последнее время в условиях рыночной экономики наиболее вероятен рост конкуренции между производителями металла, что будет стимулировать дальнейшее повышение качества металла при одновременном снижении его себестоимости. Для металлургических предприятий России, в том числе ОАО «Северсталь», заметно уступающим по техническому уровню ведущим мировым производителям стали, это означает необходимость скорейшей модернизации основных технологических процессов и систем, а также расширения сортамента металлопродукции и приведения его в соответствии с требованиями мирового рынка по качественным показателям. Также одним из направлений стабильной работы предприятия является выпуск нетрадиционного проката. К такому виду металлопроката можно отнести и электросварные прямошовные трубы.

В последние десятилетия трубы стали неотъемлемой частью современной техники. Их используют в строительстве магистральных трубопроводов, в машино- и приборостроении, а также жилищном строительстве.

Для производства стальных труб широкого сортамента используют способы, каждый из которых имеет преимущества и наиболее приемлемый по экономическим показателям диапазон размеров и качественных показателей. Применяя тот или иной способ производства, можно получать трубы с особо жесткими допусками на размеры из трудно деформируемых материалов с высокой производительностью и т.д. Причем в настоящее время технически невозможно получить все преимущества при одном способе производства.

Специфические требования, предъявляемые к трубам, являются существенными при выборе способа их производства. Однако каждый из способов можно экономично применять только для производства труб определенного сортамента. В настоящее время все трубопрокатные установки проектируются в основном для производства труб с узким диапазоном размеров. При этом всегда выполняются основные требования, предъявляемые к ним.

Доля сварных труб в мировом производстве составляет 60%. Сварные трубы по сравнению с бесшовными трубами имеют более широкий диапазон размеров. Их изготавливают диаметром от 3 до 2500 мм. Производство труб сваркой объясняется технико-экономическим преимуществом этого метода. Сварные трубы, за исключением газопроводных и нефтепроводных, с формовкой на прессах и вальцах, изготавливают на непрерывных агрегатах, работающих по «бесконечной» схеме формовки и сварки. Применение таких агрегатов обеспечивает, с одной стороны, низкую себестоимость сварных труб, позволяет легко совмещать в одной технологической линии, как изготовление самой трубы, так и ее редуцирование, профилировку, нанесение защитных покрытий и т.д. С другой стороны, сварные трубы представляют собой экономичный легкий профиль, материал которого обладает высокими механическими свойствами. Область применения сварных труб заметно расширилась с внедрениемв производство способа сварки ТВЧ углеродистых труб диаметром до 530 мм.

Данный способ сварки значительно повышает качество сварного шва, что позволяет использовать такие трубы в деталях и узлах ответственного назначения.

Широкому применению сварных труб способствует их более низкая стоимость 15...20 % в сравнении с бесшовными трубами, возможность организации в более короткие сроки их производства при меньших капитальных затратах, возможность получения экономии металла за счёт применения более тонкостенных и точных сварных труб.

Спрос не трубную продукцию остается достаточно стабильным как на внутреннем, так и на внешнем рынках сбыта. Этот фактор говорит о том, что дальнейшее развитие и совершенствование трубного производства имеет свои перспективы.

Развитие многих отраслей машиностроения требовало увеличения производства гнутых профилей в связи, с чем в 1972 году был построен и сдан в эксплуатацию цех гнутых профилей участок №1.

Цех предназначался для удовлетворения спроса в гнутых профилях проката различных отраслей машиностроения. Основными потребителями гнутых профилей являются сельхоз- и автомобилестроение, судостроение, электроаппаратная промышленность, строительство и другие отрасли.

В составе отделения №1 находятся следующее оборудование:

- ПГА 2-8 x 100-600;

- ПГА 1-4 x 50-300;

- ПГА 0,6-3 x 50-300;

- Агрегат перфорации полосы ПГА 1-4х50-500;

- Профилегибочная линия ПР-1000;

- Профилегибочная линия Н-79.

Трубоэлектросварочные агрегаты (далее по тексту ТЭСА):

- ТЭСА «19-50»;

- ТЭСА«50-76».

На сегодняшний день цехом освоено более 260 видов гнутых профилей, в том числе 90 из них трубы различного сортамента.

В 1994 году, там же, был принят в эксплуатацию трубный участок № 2.

Прокатный участок отделения №2 включает ниже перечисленные трубоэлектросварочные агрегаты:

- ТЭСА «12-63»;

- ТЭСА«25-60»;

- ТЭСА«10-38»;

- ТЭСА«10-25».

Для обеспечения трубных станов заготовкой в 1993 году был построен и пущен в эксплуатацию агрегат продольного роспуска АПР - 1500 (производство Италия), где в настоящее время освоено производство холоднокатаных полос для автозаводов и на экспорт. Данный агрегат предназначен для продольного роспуска рулонной заготовки шириной до 1500 мм на полосы заданной ширины.

Исходная заготовка для производства труб служит горячекатаная травлённая и холоднокатаная полосовая сталь в рулонах. Минимальная ширина полосы составляет 25 мм.

Наряду с вводом в эксплуатацию новых агрегатов, многие действующие могут быть реконструированы с учетом современных достижений науки и техники.

Руководством цеха были проведены предпроектные проработки по реконструкции оборудования всего цеха и в том числе по реконструкции трубоэлектросварочных агрегатов. В 1996 году была разработана и проведена реконструкция ТЭСА «19-50».

В 1998 году проведена реконструкция ТЭСА «50-76»,аналогичная реконструкция проведена на агрегате ТЭСА «25-60» в 2002 году и планируется в 2005 году на агрегате ТЭСА «10-38». Реконструкция заключается в изменении схем привода агрегатов (переход на карданный привод). Причинами реконструкции стали существенные недостатки в конструкции привода агрегатов, которые фактически не обеспечивали работу оборудования в соответствии с его техническими характеристиками, не обеспечивали достаточной надежности оборудования, существенно затрудняли проведение ремонтов оборудования, а также требовали капитальных ежегодных вложений.

1. Анализ конструкции агрегата, цель и задачи ВКР

Наматывающее устройство входит в состав агрегата продольной резки (АПР-1500) полосы шириной до 1500 мм.

Данный агрегат предназначен для продольного роспуска рулонной заготовки на полосы заданной ширины. Минимальная ширина полосы составляет 25 мм.

Наматывающее устройство установлено в конце технологической цепочки агрегата и является приемным устройством.

После порезки дисковыми ножами, полосы металла, проходя через прессователь, который создает натяжение смотки, наматываются на барабан приемного устройства.

После роспуска всего рулона, концы полос закрепляются электросваркой (или при помощи упаковочной ленты) и, посредством сталкивателя, который приводится в действие гидроцилиндром, весь пакет рулонной заготовки сдвигается на штырьевую колонку.

С колонки пакет штрипса снимается при помощи грузозахватного приспособления (скобы) краном и передается на склад или непосредственно в зону загрузки трубных агрегатов для дальнейших технологических операций.

В состав наматывающего устройства входят:

-станина

-привод, состоящий из двигателя постоянного тока, нестандартного планетарного редуктора

-механизм снятия рулона

-приемный барабан с гидроцилиндром разжима.

1.1 Техническая характеристика базового варианта АПР-1500

Таблица 1.1-Техническая характеристика базового варианта АПР-1500

Параметр	Значение
Максимальный вес рулона, кг	18000
Максимальная ширина рулона, мм	1550
Максимальный диаметр рулона, мм	1750
Внутренний диаметр рулона, мм	600-750
Полезная ширина резания, мм	1500
Минимальная ширина резания, мм	25
Максимально допустимый внешний диаметр полос, мм	1750
Максимальная скорость резания, м/с	150
Двигатель постоянного тока
Мощность двигателя, кВт	125
Число оборотов, об/мин	990/2200

1.2 Анализ работы привода наматывающего устройства

Недостатками привода, использующего нестандартный планетарный редуктор, являются:

1. Отсутствие контроля за работой редуктора, т.к. он находится в корпусе наматывающего устройства;

2. Отсутствие резерва, т.к. своевременная поставка импортного оборудования затруднена, и очень высокая стоимость;

3. Отсутствие ремонтной базы, где бы можно было изготовить запасные детали к редуктору.

1.3 Цель и задачи модернизации АПР-1500

Наряду с вводом в эксплуатацию новых агрегатов, многие действующие могут быть реконструированы с учетом современных достижений науки и техники.

Руководством цеха были проведены предпроектные проработки по реконструкции оборудования всего цеха и в том числе по реконструкции трубоэлектросварочных агрегатов. В 1996 году была разработана и проведена реконструкция ТЭСА «19-50». Причинами реконструкции стали существенные недостатки в конструкции агрегатов, которые фактически не обеспечивали работу оборудования в соответствии с его техническими характеристиками, не обеспечивали достаточной надежности оборудования, существенно затрудняли проведение ремонтов оборудования, а также не соответствовали требованиям, предъявляемым современными рыночными условиями.

При проектировании привода исполнительной машины АПР-1500 (моталки) была поставлена задача рассчитать новый привод машины вместо нестандартного планетарного редуктора (производство Италия), с целью повышения эксплуатационных свойств машины с использованием стандартных отечественных, широко доступных узлов.

В процессе проектирования нового привода был затронут целый ряд задач. Помимо разработки механизма, способного выполнять разные функции в течение заданного срока службы, были учтены требования технологии, эксплуатации.

Для того, чтобы удовлетворить этим требованиям, были выполнены и представлены расчеты: кинематический, прочностной, силовой; из множества форм, которые можно придать детали, из множества материалов, обладающих разнообразными свойствами, были выбраны такие, которые позволяют наивыгоднейшим образом использовать эти свойства для повышения эффективности, надежности конструкции.

1.4 Технологическое оборудование агрегата АПР-1500

Загрузочная тележка с подъемным столом предназначена для транспортировки рулона от приемного стеллажа к разматывателю и для надевания рулона на барабан разматывателя. Подъемный стол состоит из механизма передвижения тележки и механизма подъема стола.

Разматыватель предназначен для приема рулона с подъемного стола загрузочной тележки, разворота его в положение, удобное для задачи полосы в агрегат, удерживания вращающегося рулона во время работы агрегата и создания необходимого натяжения полосы. Разматыватель позволяет равномерно разматывать рулон и подавать его на участок резки с постоянной скоростью, синхронизировать роспуск рулона со скоростью вращения дисковых ножниц. Разматыватель обеспечивает стабильное вращение без отклонений по продольной и радиальной осям, а также необходимое натяжение полосы. Для обеспечения равномерного роспуска рулона разматыватель снабжен механизированным амортизационным устройством (кронштейн, несущий на конце прижимные ролики с гидравлическим приводом).

Рулон на барабане разматывателя фиксируется гидравлическим разжатием барабана внутри рулона. В момент разрыва упаковки первый виток удерживается прижимным роликом. С вращением барабана рулон начинает разматываться. Середина должна совпадать с осью агрегата, такая регулировка производится при помощи соответствующего цилиндра и гидроклапанов блокировки.

Барабан разматывателя приводится во вращение гидравлическим моторомDANFOSSOMV 400. Путем переключения электромотора гидроустановки

включается удвоенная скорость вращения барабана: изменение скорости повышает мощность насоса и соответственно скорость гидромотораразматывателя и мотора амортизационного устройства. Возможно также обратное вращение барабана разматывателя кнопками с пульта управления. Такое обратное вращение необходимо, когда по той или иной причине требуется приостановить обработку рулона, находящегося на линии. После обрезки, полосу можно смотать на разматыватель, включив обратное вращение разматывателя с пульта управления.

Тянущие ролики производят подачу переднего конца полосы от барабана разматывателя сначала к гильотинным ножницам для поперечного реза, а затем в валы дисковых ножниц, после чего полоса поступает на продольную резку, производимую дисковыми ножницами.

Ножницы гильотинные гидравлические предназначены для обрезания переднего и заднего концов полосы и вырезки дефектов полос, а также для отбора карт металла. Движение верхнего суппорта вверх (на рез) осуществляется при помощи гидроцилиндра. Включение реза гильотинными ножницами производится с ПУ.

Дисковые ножницы предназначены для обрезки боковых кромок и роспуска полосы на ленты заданной ширины. Наиболее важный участок линии, где производится продольная резка полосы на ленты.

Некачественная шлифовка режущих дисковых ножей способствует образованию заусенцев на ленте, а также снижает производительность линии.

Валы дисковых ножниц приводятся в движение силовым приводом. Через верхний вал осуществляется привод механизма установки инструмента и регулировка зазора и пересечения ножей. Вал управляется поворотом маховика-регулятора, установленного на корпусе силового блока. Для установки дисковых ножей на вал дисковых ножниц левую опору отводят, ослабляя стопорный винт и вращая маховик. Сборку дисковых ножей производят на валах дисковых ножниц.

Петлевое устройство с качающимися столами предназначено для свободного образования петли перед натяжным устройством, которое выравнивает натяжение полос перед моталкой.

При продольной резке рулона ленты получаются неодинаковой длины. Чем тоньше полоса, тем больше разница по длине полученных из нее лент.

Петлевое устройство состоит из двух откидных столов, открывающихся в яму размером 5,5x1,9x4,0 м. Столы служат опорой для лент при протягивании их до моталки при задаче рулона. При вхождении лент в натяжное устройство и зажиме их в зеве моталки надобность в столах отпадает, и они опускаются в яму.

Следует отметить, что повышение натяжения не всегда способствует правильной намотке лент (учитывая конусность намотки ввиду наличия заусенцев). В любом случае возрастает нагрузка на моталку и на передаточный механизм, что требует большого расхода электроэнергии.

Наматывающее устройство предназначена для сматывания полос с натяжением в плотные рулоны бунты. Моталка работает синхронно в рабочем режиме с дисковыми ножницами. Линейная скорость наматывания, которая возрастает с увеличением диаметра наматываемого рулона, поддерживается практически постоянной на заданном уровне благодаря системе электронного контроля и синхронизации скоростей дисковых ножниц и барабана моталки.

Перед сборкой дисковых ножниц производить тщательную очистку ножей, втулок, колец как при насадке на валы, так и при установке на стеллажи. Следует предохранять их от ударов и повреждений.

1.5 Требования к исходной заготовке

Заготовкой для агрегата резки АПР-1500 служат травленые горячекатаные и холоднокатаные полосы в рулонах, поставляемые из ПХЛ. Металл из ПХЛ должен поставляться аттестованным с паспортом качества и товарно-транспортной накладной. Поперечные швы в рулонах не допускаются.

Характеристика заготовки:

-толщина полосы, мм 0,9-2,25

-максимальная ширина полосы, мм 1250

максимальный наружный диаметр, мм 1400

максимальный внутренний диаметр, мм 600

максимальная масса рулона, т 13,5

Марки стали.

а) Прокат из углеродистой стали обыкновенного качества с химическим составом по ГОСТ 380-94.

б) Прокат из углеродистой качественной конструкционной стали с химическимсоставомпоГОСТ1050-88.

в) Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения по ГОСТ 16523-97.

д) Допускаются другие марки стали по согласованию с потребителем.

1.6 Требования к готовой продукции

Резаная лента холоднокатаная и горячекатаная травленая для трубных станов должна соответствовать требованиям НД, заказов, спецификаций к контракту, а также требованиям СТП 105-ПР-60-2000:

Предельные отклонения:

а) отклонения по толщине должны соответствовать требованиям ГОСТ 19903-74 - для горячекатаного проката, ГОСТ 19904-90 - для холоднокатаного проката

б) Предельные отклонения по ширине не должны превышать - 0; + 0,5 мм.

в) Серповидность полосы не должна превышать 5мм на 3 метра.

г) Величина заусенцев на кромках ленты не должна превышать 5% от номинальной толщины.

д) Сколы на кромках ленты не допускаются.

Характеристика готовой продукции

-Максимальный наружный диаметр рулона, мм1300

внутренний диаметр, мм600

минимальная ширина ленты, мм35

максимальная масса рулона, т10

1.7 Ведение технологического процесса

Рулонную заготовку подают на АПР, после ее провески электромостовыми кранами согласно полученных заданий ПРО цеха поплавочно, при этом разрыва плавок не допускается.

При установке рулонной заготовки на АПР, резчик холодного металла головного участка АПР обязан произвести контроль ширины заготовки. Перед заправкой переднего конца рулона для продольной резки необходимо:

включить гидронасосы АПР;

проверить в холостом режиме работу механизмов загрузочной тележки, разматывателя, гильотинных ножниц, дисковых ножей, петлевого стола, моталки.

Рулоны подавать электромостовым краном Q=32/5 т на загрузочный стеллаж. Подъемный стол загрузочной тележки подвести под рулон, поднять его и переместить рулон к разматывателю.

Рулон одеть на разматыватель, отцентровать по оси барабана, сегменты барабана разжать. Опустить прижимные ролики амортизационного устройства. С помощью ручных ножниц по металлу разрезать упаковочную ленту и убрать ее в короб.

Подъемный стол тележки опустить и возвратить ее в исходное положение. Выдвинуть стол отгибателя до соприкосновения с рулоном.

Вращением барабана полосу задать в тянущие ролики и подвести к гильотинным ножницам. Дефектные участки, передний конец полосы обрезать гильотинными ножницами и вручную сбросить в короб для обрези.

Запрещается в гильотинных ножницах рубить посторонние металлические предметы и производить вырезку образцов проб.

Перед задачей полосы в дисковые ножницы, резчику холодного металла, произвести настройку радиоизотопного толщиномера, для обеспечения требуемой точности измерений при помощи рабочих мер толщины.

Контроль техпроцесса:

а) Пробы отбирать от начала первого рулона передпорезкой,согласно

СТП 14-105-СМК-7.6-07-2002. Толщину проб определять листовым микрометром, после чего пробу поместить в измерительное устройство толщиномера.

б) Сравнить показатели микрометра и толщиномера при необходимости произвести корректировку толщиномера.

в) Допуски на толщину устанавливать в соответствии с требованиями НД и заказов.

г) Рентгеновский толщиномер настраивать при изменении толщины металла.

На направляющем столе полосу отцентровать вертикальными роликами центрирующего устройства и при помощи разматывателя заправить ее в дисковые ножницы.

При заправке полосы в дисковые ножницы столы петлевого устройства должны быть зафиксированы в горизонтальном положении.

Обрезную кромку заправить на шпиндель кромкомоталки вручную при остановленном агрегате. Следить, чтобы шпиндель кромкомоталки был не перегружен. Диаметр бунта из обрезных кромок должен быть не более 750 мм(визуально).

На заправочной скорости, полосы задать через столы петлевого устройства, делительные ролики и прессователь к барабану моталки. Заправку полос в моталку производить вручную при разобранной цепи управления ключ-биркой. При этом должно быть открыто защитное ограждение, с блокировкой моталки, и включен запрет на рабочую скорость агрегата. После того, как полосы будут заправлены в зев барабана моталки, отпустить разделительный прижимной ролик, собрать цепь управления ключ-биркой, закрыть защитное ограждение и выключить запрет на рабочую скорость агрегата. На барабан моталки намотать 2-3 витка. Все операции по направлению полос осуществлять только специальным крючком длиной не менее 1,5 м.

Агрегат работает в следующих скоростных режимах:

-заправочная скорость, м/мин3

-рабочая скорость, м/мин100-150

Устранение неравномерного провисания лент

а) При порезке первого рулона из партии определиться с величиной провисания различных лент.

б) При порезке рулонов с провисанием лент после заправки их в зев моталки установить при необходимости картонные прокладки, под полосы, имеющие наибольшее провисание при остановленном агрегате.

в) Устанавливать картонные прокладки при порезке полосы на рабочей скорости запрещается.

Перевести агрегат резки с ручного режима в автоматический, путем переключения переключателя на главном пульте управления.

При достижении хвостовой части рулона снизить скорость до заправочной и остановить агрегат. В толчковом режиме работы агрегата, путем вращения моталки, выбрать петлю из петлевой ямы, поднять столы петлевой ямы, опустить делительный ролик гребенки моталки и домотать концы лент до разделительного ролика перед прессователем на расстояние 300-1000 мм (визуально), ручными стационарными ножницами устранить неравномерность длины полос. Путем вращения моталки смотать концы лент до рулона.

Подвести поворотную колонку к моталке, совместить ось штыря поворотной колонки с осью моталки. Произвести вручную упаковку каждого бунта по окружности. Поднять делительный ролик гребенки. Сжать сегменты барабана, передвинуть рулон на колонку с помощью сталкивателя. Затем барабан моталки возвратить в исходное положение для заправки следующих полос. Поворотную колонку развернуть для маркировки и упаковки бунтов. Бунты, порезанные в комбинации разделять по размерам упаковочной лентой, через внутренний диаметр.

Разгрузку готовых рулонов с поворотной колонки производить электромостовым краном.

Отбраковка заднего конца рулона

а) Отбракованный задний конец рулона снять с разматывателя. Для этого необходимо агрегат остановить, гильотинными ножницами обрезать полосу, годный металл смотать на моталку и упаковать.

б) Загрузочную тележку подвести под разматыватель и поднять. Смотать бракованный участок на разматыватель при этом, чтобы свободный конец полосы был внизу рулона и выступал за подъемный стол загрузочной тележки на 200-300 мм. Остановить агрегат, разобрать электросхему согласно ИОТ 73-02.19-02. Резчику встать за разматыватель и упаковочной лентой упаковать задний конец рулона. На ПУ собрать электросхему.

Перед заправкой следующего рулона установить сталкиватель в исходное положение, поднять столы петлевого устройства, поднять проводку в верхнее положение, развести центрирующие ролики.

После намотки бунта из обрезных кромок на шпиндель кромкомоталки, остановить агрегат, разобрать схему, обрезать ручными ножницами кромки бунта с пульта управления вывести шпиндель из бунта и бунт скатить на специальную площадку.

Бунт с площадки на стропе (тросе) с помощью электромостового крана транспортировать в яму для обрези.

2. Конструкторская часть

2.1 Модернизация наматывающего устройства

Общие сведения об агрегате АПР - 1500. Агрегат предназначен для продольного роспуска полосы шириной до 1500мм на полосы заданной ширины.

Агрегат представляет собой технологическую линию. Листовая сталь в виде рулона устанавливается краном на разматывающее устройство (разматыватель). Толчковыми движениями (кратковременным включением - выключением двигателя), рулон разматывается. Прижимные ролики фиксируют свободный конец рулона, не давая ему разворачиваться, обеспечивая его продвижение вперед и направляя в тянущие ролики. Гидравлические ножницы обрезают передний и задний концы полос, а также осуществляют вырезку дефектов. Обжимные ролики выравнивают полосу в ходе ее движения и дисковые ножницы производят резку полосы на штрипс (полосу заданной ширины). Устройство очистки зачищает нарезанные полосы от заусениц и т.п. Натяжное устройство обеспечивает качество намотки полос, которая осуществляется намоточным устройством (моталкой). Поворотная опора обеспечивает опору для барабана моталки.

После роспуска всего рулона, концы полос закрепляются электросваркой или при помощи упаковочной ленты и, посредством сталкивателя, который приводится в действие гидроцилиндром, весь пакет («подъем») сдвигается на тележку, и тележка перемещается в зону работы крана, передающего полосы в зону загрузки агрегатов или на склад.

Ц 2- 500 - 8-12 и цилиндрической передачи; механизма снятия рулона; приемного барабана с гидроцилиндром разжима.

Наматывающие устройства являются весьма ответственными машинами агрегата. От их работы зависит успешная эксплуатация всего агрегата и качество готовой полосы. Конструкция наматывающего устройства должна обеспечивать следующие технологические и эксплуатационные требования:

- Рулон должен быть плотным, без телескопичности витков, для чего сматывание необходимо производить при натяжении полосы и при правильном ее направлении специальными устройствами;

- При захвате полосы моталкой и сматывание ее в рулон не должны образовываться петли и складки полосы на рольганге перед тянущими роликами;

-Моталка должна иметь жесткую конструкцию.

Основным узлом моталки является барабан, которому задается вращательное движение от привода через промежуточный вал. Траверса, опирающаяся на станину, обеспечивает жесткость конструкции, и на ней закреплены прижимные ролики, находящиеся над барабаном. Конец барабана опирается на откидную опору, которая опирается на траверсу. Откидная опора служит как дополнительная опора, позволяющая исключить консольность барабана.

Для снятия рулона с барабана моталки применяются тележки - съемники. При заполнении барабана откидная опора поворачивается, и съемник рулонов автоматически перемещается вдоль барабана и вилкой сдвигает полосы с барабана. Все узлы агрегата, в том числе и моталка, работают синхронно, в автоматическом режиме. Основной деталью моталок является барабан (рисунок 2.1а).

Зажим переднего конца полосы губками 1 и 2 и разжатие сегментов 6 и 4 осуществляется одним пружинно-гидравлическим устройством, воздействующим на шток 7 и ползунок 10, последний перемещает верхний клин 3 и зажимает полосу губками; в то же время происходит раздвижение сегментов 4 и 6 клином 5 при обратном ходе штока с ползуном, зажим полосы освобождается и сегменты сближаются (перед съемом рулона с барабана моталки).

Козырек 9 предназначен для облегчения ввода переднего конца полосы в губки и закрытия щели при наматывании полосы на барабан.

При наматывании рулона массой 15-25т с натяжением полосы 100-150 барабан 8 моталки испытывает большие напряжения, поэтому он должен быть прочным и жестким.

С этой целью при конструировании необходимо стремиться увеличивать внутреннее сечение тела барабана и по возможности уменьшить сечение сегментов (не снижая их жесткости) при заданном наружном диаметре барабана. Для получения качественной полосы сматывание ее в рулон должно быть устойчивым, то есть натяжение полосы Т и скорость ее должны быть при этом постоянными. Отсюда следует, что мощность на барабане моталки при сматывании полосы в рулон с натяжением будет так же постоянна:

, кВт, (2.1)

Так как в процессе наматывания полосы при радиус рулона увеличивается, то очевидно, момент на барабане будет переменным:

, Нхм,(2.2)

где R и щ - текущие (переменные) значения радиуса рулона и угловой скорости барабана моталки.

Таким образом, электрическая схема автоматизации процесса смотки полосы в рулон должна обеспечивать непрерывное уменьшение угловой скорости барабана моталки по мере увеличения радиуса рулона.

При сматывании в рулон прямолинейная полоса изгибается по радиусу, равному радиусу рулона и при этом все ее поперечные сечения испытывают упруго - пластический изгиб. Момент упруго-пластического изгиба равен:

, Нхм,(2.3)

где W_z - момент сопротивления половины упругой зоны, имеющей высоту z от нейтральной линии сечения полосы.

Момент изгиба полосы действует в той же плоскости, что и момент натяжения полосы, поэтому по правилам механики можно считать, что он приложен к валу барабана моталки.

Для совершения работы изгиба полосы от барабана моталки (т.е. от электродвигателя ее привода), потребуется затрата дополнительной мощности.

Ввиду того, что точно определить значения z и W_z не представляется возможным, при определении дополнительной мощности двигателя моталки примем, что при сматывании в рулон полоса испытывает пластический изгиб по всему сечению, т.е.W_z = 0. Тогда:

, Нхм,(2.4)

,кВт,(2.5)

где R - минимальное значение радиуса рулона, равное радиусу барабана моталки.

Мощность электродвигателя привода моталки можно определить по формуле:

, кВт,(2.6)

Где з -КПД привода.

При определении N_нат следует учитывать наибольшее натяжение.

, Н,(2.7)

Где у_н - удельное натяжение полосы, МПа;

b и h - ширина и толщина полосы, мм.

Для получения устойчивого процесса наматывания полосы на барабан моталки на практике стремятся работать с большими удельными натяжениями, но не более (0,5 - 0,8)у_т, где у_т - предел текучести материала полосы.

Исходные данные для расчета:

Минимальная толщина полосы h=0,9мм,

Максимальная ширина полосы в=1500мм,

Скорость сматывания полосы в рулон х=0,9м/с,

Предел текучести материала полосы у_т =440МПа,

Радиус барабана моталки R =375мм.

- Определяем мощность на барабане моталки для сматывания полосы в рулон при натяжении полосы Т

,

- Определяеммощность на барабане моталки, требуемая для пластического изгиба полосы.

Таким образом, при сматывании в рулон полосы дополнительная мощность на пластический изгиб ее вокруг барабана моталки незначителен и составляет около 0,2% от мощности натяжения.

Определяем потребную мощность электродвигателя при

Для привода моталки установлен двигатель постоянного тока мощностью 125кВт, и частотой вращения n=2000об/мин.

Исходные данные:

Вес рулона - 180кН

Вес барабана моталки - 120кН

Натяжение полосы Т=137,8кН, направлено горизонтально

Результирующая нагрузка, действующая на барабан моталки

(2.8)

Считаем, что поворотная опора плотно прилегает к концу консольного вала барабана моталки и воспринимает опорную реакцию; тогда расчетная схема может быть представлена в виде трехопорной балки с распределенной нагрузкой:

,(2.9)

Применяя уравнение трех моментов, получим:

, (2.10)

Где ;

;

,(2.11)

,(2.12)

Момент изгиба в любом сечении х

, Нхм,(2.13)

Для нахождения максимума приравниваем производную к 0.

;;

Момент сопротивления сечения вала барабана в пролете

Результирующее напряжение

Вал изготовлен из кованой стали марки 35ХНВ, для которой ;

запас прочности, что в пределах нормы.

2.2 Расчеты проектирования привода

Выполнить проект привода приемного устройства агрегата продольной резки.

Исходные данные:

а) Тянущее окружное усилие, P,кН25

б) Скорость перемещения полосы, V, м/сек1,67-3,7

в) Диаметр барабана D, мм600

Наматывающее устройство (моталка) установлено в конце технологической цепочки агрегата продольной резки, предназначенного для продольного роспуска рулонной заготовки на полосы заданной ширины, и является приемным устройством. После резки дисковыми ножницами, полосы металла, проходя через прессователь, который создает натяжение смотки, наматывается на барабан приемного устройства.

После роспуска всего рулона, концы полос закрепляются электросваркой или при помощи упаковочной ленты и, сталкивателем, который приводится в действие гидроцилиндром, весь пакет рулонной заготовки сдвигается на штырьевую колонку. С колонки пакет штрипса снимается при помощи грузозахватного приспособления (скобы) краном и передается на склад или непосредственно в зону загрузки трубных агрегатов. В состав наматывающего устройства входят: станина; привод, состоящий из двигателя постоянного тока, двухступенчатого редуктора и цилиндрической передачи; механизм снятия рулона; приемный барабан с гидроцилиндром разжима.

Разработка привода преследует цель заменить существующий привод, в котором используется нестандартный планетарный редуктор производства Италия, с целью повышения надежности, эксплуатационных свойств машины, использование стандартных отечественных комплектующих.

Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности и частоты вращения зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и её привода.

Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения - от частоты вращения приводного вала рабочей машины.

Определяем мощность на рабочем валу машины

,кВт (2.14)

Определяем общий КПД привода, который равен произведению частных КПД источников потери мощности.

В данном приводе это две зубчатые муфты, редуктор, три пары подшипниковых опор качения и цилиндрическая зубчатая передача.

Задаемся значениями частных КПД [1. стр. 122]:

КПД зубчатых муфт

КПД пары подшипников качения

КПД зубчатой передачи с цилиндрическими колесами (принимаем для редуктора с 7^ой степенью точности; для проектируемой зубчатой цилиндрической передачи 8 степень точности и )

КПД двухступенчатого редуктора

Общий КПД привода

Определяем требуемую мощность электродвигателя

, кВт,(2.15)

,

По найденному значению мощности выбираем электродвигатель соблюдая условие

,кВт,

По справочным данным подбираем электродвигатель импортного производства типа MGL 200 постоянного тока со следующими техническими характеристиками:

N_дв=125 кВт, n_дв=2200 мин^-1, масса 725кг.

Таблица 2.1-Габаритные и установочные размеры двигателя

Тип двигателя	Размеры, мм
	L	L1	B	B1	d	d4	h
MGL 200	1325	600	450	275	60	М24	200

Угловая скорость барабана

,(2.16)

Частота вращения барабана

,(2.17)

Частота вращения вала двигателяn_дв=2200 мин^-1

Угловая скорость вала двигателя

,(2.18)

Общее передаточное отношение привода

(2.19)

Определяем передаточное число ступеней привода из соображений: обеспечить компактность каждой ступени передачи и соразмерность ее элементов:

а) Редуктор двухступенчатый цилиндрический

б) Передаточное отношение проектируемой цилиндрической передачи

Учитывая, что проводится реконструкция, оставляем передаточное число цилиндрической передачи, чтобы снизить погрешность расчетов.

Расчет частоты вращения, угловых скоростей валов, мощности на валах и моментов передаваемых по валам представлен в таблице 2.2.

Таблица 2.2 -Силовые параметры проектируемого привода

Ступень	Параметр, формула, значение
Вал двигателя
Вал редуктора 1
Вал редуктора 2
Вал редуктора 3
Вал быстроходный
Вал тихоходный
Вал двигателя
Вал редуктора 1
Вал редуктора 2
Вал редуктора 3
Вал быстроходный
Вал тихоходный
Вал двигателя
Вал редуктора 1
Вал редуктора 2
Вал редуктора 3
Вал быстроходный
Вал тихоходный
Вал двигателя
Вал редуктора 1
Вал редуктора 2
Вал редуктора 3
Вал быстроходный
Вал тихоходный

Редуктор относится к стандартным изделиям, параметры которого регламентированы ТУ. Каждый тип редуктора имеет условное обозначение (марку и основные параметры), которые приводятся в специальных справочниках. Тип редуктора и схема сборки определяется передаточным отношением редуктора и особенностями привода (взаимным расположением входных концов).

Марку редуктора подбираем с учетом условия:,

Передаточное отношение редуктора равно 8, соответственно при передаточных числах от 8 до 25 выбираем двухступенчатый редуктор.

Момент на тихоходном валу равен _, согласно этого значения, с учетом вышеназванного условия, подбираем по справочным материалам [6] редуктормарки HDP (цилиндрический двухступенчатый с передаточное число редуктора - ), имеющий следующую модификацию:HDP 70 2 8.0 LPLRVP 200 В3

Выбор материала зубчатых колес

Сталь - основной материал для изготовления зубчатых колес. В условиях индивидуального и мелкосерийного производства в средненагруженных передачах применяют зубчатые колеса с твердостью материала НВ?350.

Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни НВ₁ для прямозубых колес назначается больше твердости колеса НВ_2. (НВ_1ср- НВ_2ср=20…50).

Материал и его характеристики выбираются для зубчатой пары колес по [3. табл. 2.1 стр.52], полученные данные сводим в таблицу 2.4.

Таблица 2.3- Механические характеристики материалов зубчатой передачи

Вид колеса	Марка стали	Вид заготовки	Термообработка	Твердость зубьев	ув	ут	у-1
					Н/мм2
Шестерня	40Х	Поковка	Нормализация-улучшение	235…262 НВ	790	640	375
Колесо	45Л	Отливка	Нормализация	173…207 НВ	600	320	375

Средняя твердость зубьев шестерни

,МПа,

Средняя твердость зубьев колеса

,МПа,

Для расчета на контактную и изгибную выносливость определяем по [3. табл. 2.1 стр.52] допускаемые напряжения при числе циклов перемены напряжений

Напряжения определяют раздельно для шестерни и колеса

Для шестерни:

(2.20)

(2.21)

Допускаемые контактные напряжения при расчетах на прочность определяем отдельно для зубьев шестерни и колеса в следующем порядке: 1. Определяется коэффициент долговечности для зубьев шестерни К_HL1 и колеса К_{HL 2}:

;(2.22)

где N_HO - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости.

N_{HO 1} = N_{HO 2} =10 млн. циклов[4, стр.55, табл. 3.3.]

N - число циклов перемены напряжений за весь срок службы

N = , млн. циклов(2.23)

где щ - угловая скорость соответствующего вала, 1/с;

L_h- срок службы привода (ресурс), ч.

(2.24)

где L_r - принятый срок службы привода, летL_r =5 лет;

К_r-коэффициент годового использования,;

t_c- продолжительность смены, чt_c=8 ч;

L_с - число смен,L_с =4;

К_с- коэффициент сменного использованияК_с=0,9;

число рабочих дней году принимаем по фактическому времени работы, с учетом вынужденных простоев и времени на проведение технического обслуживания, текущего и капитального ремонта за год.



,(2.25)

N ₂ = 573· щ₂· L_h=573·12,34·357 405=2527 146422

Если N>N_HO, что получилось в данном расчете, то принимается коэффициент долговечности К_HL=1

2. Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса:

За расчетное значение принимаем меньшее допускаемое контактное напряжение на прочность [у]_Н=409Н/мм² - рассчитываем по менее прочным зубьям.

Допускаемое напряжение изгиба

Проверочный расчет зубчатых передач на изгиб выполняется отдельно для зубьев шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба [у]_F1и[у]_F2, которые определяются в порядке, аналогичном предыдущему расчету: определяется коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса, который так же выбирается из условия:еслиN>N_FO=4*10⁶, то принимают К_FL=1

Допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни [у]_F1и колеса [у]_F2

[у]_F1 = К_FL1·[у]_FО1 =1,0·256=256 Н/мм²(2.26)

[у]_F2 = К_FL2·[у]_FО2 =1,0·196=196 Н/мм²(2.27)

Дальнейший расчет выполняем по меньшему значению [у]_F=196 Н/мм², т.е. по менее прочным зубьям.

а) Определяем значение межосевого расстояния

Из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев[5. стр. 186]

,мм,(2.28)

Т₅ - вращающий момент на тихоходном валу, Нм;

расчетное значение допускаемого контактного напряжения, [у]_Н=409Н/мм².

передаточное число проектируемой передачи;

=1,0- коэффициент неравномерности нагрузки;

-коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию

Тогда

415,4,мм,

Принимаем значение межосевого расстояния:

б_w=400 мм (из стандартного ряда [4 табл. 13.15]).

б) Определяем нормальный модуль зацепления:

,мм,(2.29)

где - вспомогательный коэффициент для прямозубых передач;

делительный диаметр колеса, мм;

ширина венца колеса, мм.

,(2.30)

,(2.31)

принимаем

тогда,мм,

принимаем: [4. стр. 62]

в) Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса

(2.32)

г) Определяем число зубьев шестерни:

(2.33)

, принимаем 30

д) Определяем число зубьев колеса:

(2.34)

е) Определяем фактическое значение передаточного числа:

;(2.35)

,

ж) Проверяем межосевое расстояние:0

,(2.36)

з) Определяем основные геометрические параметры передачи:

Диаметр делительных окружностей:

(2.37)

,

Диаметр вершин зубьев:

(2.38)

,

,

Диаметр впадин зубьев:

(2.39)

,

,

Определяем ширину шестерни:

,мм,(2.40)



Окончательную ширину шестерни определим при компоновке передачи.

и) Производим проверку контактных напряжений:

(2.41)

Определяем окружную силу, действующую в зацеплении:

,кН,(2.42)

,

Определяем окружную скорость колес и степень точности передачи:

,м/с,(2.43)

,

при такой скорости принимаем 8 степень точности [4. табл. 4.2. стр.64]

Определяем коэффициент нагрузки:

(2.44)

, [4 стр. 61] для приработавшихся зубьев;

- для прямозубых колес (4 стр. 64);

методом интерполировании в зависимости от скорости:, [4 табл. 2.3.]

,

(условие выполнено)

к) Производим проверку напряжений изгиба зубьев шестерни и колеса:

Определяем коэффициент нагрузки:

(2.45)

значения [4 стр. 66] для приработавшихся зубьев; коэффициент динамической нагрузки [4 табл. 4.3]тогда:

Коэффициент распределения нагрузки по зубьям: для прямозубых[4. стр. 66].

Коэффициент учитывающий наклон зубьев

Коэффициент формы зуба шестерни и колеса,методом интерполировании в зависимости от числа зубьев по (4 табл. 4.4.),

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:

(2.46)

(2.47)

,

,

Полученные данные сводим в таблицу 2.4

Таблица 2.4-Параметры зубчатой цилиндрической передачи

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние,aw	400	Угол наклона зубьев
Модуль зацепления, m	8	Диаметр делительной окружности: Шестерни, d1 Колеса, d2	240 560
Ширина зубчатого венца: Шестерни, b1 Колеса, b2	149 144
Число зубьев: Шестерни, Z1 Колеса, Z2	30 70	Диаметр окружности вершин: Шестерни, da1 Колеса, da2	256 576
Вид зубьев	-	Диаметр окружности впадин: Шестерни, df1 Колеса, df2	220 540
Контактное напряжение	409	355	-
Напряжения изгиба, Н/мм2		256	58	-
		196	55	-

Определяем нагрузки на приводном валу: Валы редуктора испытывают два вида деформации - изгиб и кручение. Деформация изгиба валоввызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытой передачи и муфты. Определяем силы в зацеплении проектируемой зубчатой передачи:

а) Определяем окружную силу действующую в зацеплении:

,кН,(2.48)

,

б) Определяем радиальную силу, действующую в зацеплении:

,кН,(2.49)

,

в) Определяем консольную силу со стороны муфты на быстроходном валу:

,кН,(2.50)

,

(Сила перпендикулярна оси вала и направлена в сторону противоположную силе - худший случай нагружения).

г) Строим силовую схему нагружения валов редуктора:

; ;

Расчет проводим на кручение, по пониженным допускаемым напряжениям с целью компенсирования влияния изгиба. Значение крутящего момента берется по результатам энергокинематического расчета.

а) Первая ступень вала - быстроходный вал

Определяем диаметр шейки вала, воспринимающей крутящий момент от редуктора (через муфту).

,(2.51)

где -допускаемое напряжение при кручении, для стальных валов, 15....25МПа.

Выходной вал редуктора и приводной вал открытой цилиндрической передачи соединяются посредством муфты, поэтому предварительный диаметр приводного вала согласуем с посадочным диаметром муфты.

Минимальный диаметр вала получаемd₁=90мм.

Длина первой ступени валапод полумуфту

(2.52)

Принимаем d₁=90мм,l₁=135мм.

б) Вторая ступень вала - промежуточная

Высота буртика для опоры полумуфты 5мм принимаем d₂ = 100 мм,

l₂=167ммназначаем конструктивно, исходя из размеров в корпусе.

в) Третья ступень вала

Рассчитана под вспомогательную опору (подшипник качения), поэтому диаметр вала на этом участке согласуем с диаметром внутреннего кольца подшипника.

d₃ = d₂ + 2t,(2.53)

где t - высота буртика, определяется по справочным таблицам в зависимости от диаметра ступени.

d₃= 100 + 2·5=110мм.

Длина третьей ступениl₃ min=T

где Т - ширина подшипника. Полная длина третьей ступени назначается с учетом ширины подшипника, толщины крышки и стенки корпуса. Принимаем l₃=113,5мм.

г) Четвертая ступень вала - вспомогательная

Служит для обеспечения конструктивных особенностей реконструкции привода. Диаметр вала принимаем по внутреннему диаметру подшипника качения с занижением на 1 мм для обеспечения свободной насадки при монтаже.

d₄=d_подш -1 = 119,мм.

Длина ступени выбирается конструктивно, принимаем d₄ =119мм, l₄=574мм.

д) Пятая ступень вала

Длина пятой ступени L_{5 min}= Т=35 мм

где Т - ширина подшипника. Принимаем: d₅ = 120мм, l₅ = 38 мм.

е) Шестая ступень вала - упорный буртик.

Диаметр выбираем, ориентируясь на подшипник и исходя из конструктивных особенностей конструкции.

Принимаем:d₆ = 165 мм, l₆ = 17 мм.

ж) Седьмая ступень вала - посадочное место шестерни. Принимаем: d₇= 145 мм, l₇ = 370 мм.

з) Восьмая ступень вала - под подшипник качения.

Диаметр сечения этого участка и длина определены исходя из конструктивных особенностей и предполагаемого подшипника. Принимаем: d₈ = 130 мм, l₈ = 68 мм.

и) Фаски по ступеням вала принимаем в зависимости от диаметра вала:

ф90 - 2,5мм; ф100-130 - 4мм.

Валы монтируются на опорах, которые определяют положение вала, обеспечивают вращение, воспринимают нагрузки и передают их. Основной частью опоры являются подшипники, которые по принципу работы различают на подшипники скольжения и подшипники качения, которые имеют наибольшее применение. Их достоинствами являются: малые потери на трение и незначительный нагрев, малый расход смазки, небольшие габариты в осевом направлении, невысокая стоимость (массовое производство), высокая степень взаимозаменяемости. Эти подшипники могут воспринимать радиальные, радиально-упорные и комбинированные нагрузки.

Выбор типа и размеров подшипников качения определяется характером нагрузки, ее величиной и направлением; диаметром цапф вала и частотой его вращения; долговечностью подшипника; нагрузочной способностью.

Основными требованиями к опорам приводного вала являются: высокая грузоподъемность, жесткость, способность передавать достаточно большие мощности, незначительная окружная скорость, способность воспринимать преимущественно радиальные нагрузки (т.е. нагрузку, действующую перпендикулярно оси вращения подшипника).

Особенностью данного проекта является использование существующих посадочных мест. Исходя из перечисленных требований, наиболее подходящим являются подшипники шариковые двухрядные сферические ГОСТ 5720-75. Размеры подшипников выбираем по размерам цапф вала. Эти подшипники устанавливаются в корпусе привода. В дополнительную (центральную) опору устанавливаем роликовый радиальный подшипник ГОСТ 8328-75. Техническая характеристика подшипников приведена в таблице 5.

Таблица 2.5 -Техническая характеристика используемых подшипников

Марка подшипника	d, мм	D, мм	B, мм	Коэффициент работоспособности, С, Н	Допустимая статическая нагрузка, С0, Н
1222	110	200	38	110000	5300
2324	120	215	40	318000	20800
1226 SKF	130	230	46	127000	58500

Работоспособность подшипников качения в значительной степени зависит от рациональности конструкции подшипникового узла, качества его монтажа и регулировки.

Для относительно длинных валов, каковым является рассматриваемый приводной вал (его длина 1474,5 мм), левая опора закреплена в корпусе.

Подшипник фиксируется жестко, т.е. это фиксирующая опора. Внутреннюю обойму зажимаем торцевой шайбой, наружную крышкой, которая крепится к корпусу болтами. Центральный роликовый подшипник фиксируется по внутренней обойме буртиком, а по наружнойв упор с противоположной стороны крышкой.

Правая опора является поддерживающей и играет второстепенную роль. Поэтому фиксируется только верхняя обойма подшипника, т.е. опора является плавающей. Благодаря ейподшипник имеет возможности осевого перемещения в корпусе (для компенсации температурных удлинений и укорочении вала).

На основе эскизной компоновки составляем расчетную схему вала, при этом производится схематизация конструкции опор, действующих нагрузок. Подшипники, воспринимающие только радиальные нагрузки, представляем как шарнирно-подвижные опоры.

2.2.14 Определение реакций в опорах подшипниковых узлов

Исходные данные для расчета

; ;

Определяем опорные реакции в точках А, В и D, для этого используем правило крутящих моментов, вращая поочередно все силы в той или иной плоскости вокруг точек сечений, в результате чего получаем значения неизвестных реакцийR_A, R_B иR_D.

а) Горизонтальная плоскость:

Для решения поставленной задачи из трех неизвестных воспользуемся способом разделения балки на две простейшие. Сечение произведем по точке С (координата ), заменив ее опорой, имеющей реакцию R_С.

Правая отсеченная часть:

,отсюда выражаем

;

,отсюдавыражаем

,

Делаем проверку,ОY:

(расчет верен)

Левая отсеченная часть:

, отсюда выражаем

Делаем проверку,ОY:

(расчет верен)

б) Вертикальная плоскость:

Для решения поставленной задачи из трех неизвестных воспользуемся способом разделения балки на две простейшие. Сечение произведем по точке S (координата ) заменив ее опорой, имеющей реакцию.

Левая отсеченная часть:

Определяем реакции опор

, отсюда

,

, отсюда

,

(расчет верен)

Правая отсеченная часть:

,отсюда

Делаем проверку,ОX:

(расчет верен)

Делаем общую проверку по балке:

ОX:(расчет верен)

Определяем суммарные радиальные реакции в опорах:

5,863 кН

42,983 кН

31,204 кН

а) Горизонтальная плоскость:

Справа -налево

=

=

б) Вертикальная плоскость:

На шестерне:

г) Определяем суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях:

Момент на шестерне:

1,348 кН*м

4,915 кН*м

Опора D:

д) Определяем крутящий момент:

По полученным данным строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Уточненный расчет выполняется как проверочный, с целью определения коэффициента запаса усталостной прочности в опасных сечениях вала.

Расчет выполняется в паре с ориентировочным. Цель расчета - определить коэффициенты прочности в опасном сечении вала и сравнить их с допустимым.

Признаком опасных сечений является:

· пиковое значение нагрузок _ моментов;

· наличие источников концентраций напряжений (канавок, шпоночных пазов, посадок с натягом).

Исходные данные:

конструкция и размеры вала (с эскизной компоновки);

материал вала - сталь 40Х;

величина крутящего момента (из энерго-кинематического расчета);

величина и направление сил, действующих на вал (из расчетной схемы вала).

Расчет вала на выносливость и заключение о работоспособности вала.