Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Завдання для курсового проектування



Зміст

 

Завдання для курсового проектування

1 Загальна частина

1.1 Опис роботи ланцюгового шлепера

1.2 Змащування ланцюгового шлепера

1.3 Правила технічної експлуатації ланцюгового шлепера

1.4 Заходи по підвищенню стійкості швидкозношуваних

деталей ланцюгового шлепера

1.5 Охорона праці при експлуатації Ланцюгового шлепера

2 Розрахункова частина

2.1 Вихідні дані

2.2 Розрахунок потужності електродвигуна

2.3 Кінематичний розрахунок

2.4 Розрахунок другої зубчастої передачі

2.5 Розрахунок на міцність другого валу

2.6 Розрахунок підшипників для другого валу

2.7 Вибір та розрахунок шпонок

2.8 Вибір муфт

2.9 Вибір гальма

2.10 Розрахунок на міцність зірочки

Список використаних джерел


Вступ

 

Надійність металургійних машин визначається досконалістю їх конструкції та технології виробництва і в більшості залежить від умов експлуатації. Надійність капітально відремонтованого обладнання в основному залежить від якості ремонту. При ремонтах не тільки замінюють зношені вузли і деталі, але й проводять реконструкцію агрегату з метою збільшення продуктивності та покращення інших техніко-економічних показників.

Машини, механізми металургійних агрегатів необхідно правильно експлуатувати надійно підтримувати в робочому стані, своєчасно ремонтувати.

Ці вимоги особливо актуальні тепер, тому-що постійно потрібно підтримувати технічний стан машини, та застосовувати нові прогресивні технологічні режими. Основним обов’язком ремонтного персоналу металургійних підприємств є боротьба зі зносом, як головною причиною зниження продуктивності обладнання. Підвищений знос деталей та вузлів викликає поступове зниження якості роботи і, як наслідок погіршення якості продукції. Підвищення якості та зниження вартості ремонту шляхом більш широкого застосування індустріальних методів, є однією з головних задач, які поставленні перед ремонтними службами.

В основу концепції розвитку гірничо-металургійного комплексу положення програми розвитку промислового комплексу України, пропозиції заінтригованих міністерств та відомств, підприємств, наукових та проектних організацій галузі та Національної академії наук.

Метою концепції є термін головних напрямків сбалансованого

розвитку гірничо-металургійного комплексу з врахуванням тенденцій змін внутрішнього та зовнішнього ринків металопродукції.



Задачі концепції поглядають у визначенні мір по проведенню структурних перебудов комплексу, здійсненню державної підтримки гірничо-металургійних підприємств під час технічного переозброєння та модернізації виробництва.
1 Загальна частина

1.1 Опис роботи ланцюгового шлепера

 

Ланцюговий шлепер призначений для переміщення заготовок і крупно сортних профілів поперек цеху (від рольганга, що підводить, до рольганга, що відводить, до прибирального кармана і в сусідній проліт цеху). Шлепер к багатьох функціях охолоджує метал.

Шлепер складається зі сварних балок, встановлених на фундамент, на який укладені чавунні плити-настили, між котрими встановлені доріжки ланцюгового шлепера. Ці доріжки виконують роль напрямних для ланцюгів шлепера.

Трансмісійні вали шлепера складаються з двох незалежних валів. Редуктор розташований посередині кожного вала, тихохідний вал редуктора з’єднаний з валами трансмісії зубчастими муфтами.

На вали трансмісії насаджені ведені ланцюгові зірочки. Вали опираються на підшипники кочення, ведені зірочки насаджені на вісі, що обертаються в підшипниках кочення. Зірочки закріплені зварними кожухами.

Ланцюги шлепера – пластинчасті. Через кожні 3200мм на ланцюгах встановлені ланки з захватами.

Технічна характеристика.

Кількість секцій 2 шт.

Допустиме шагове зусилля ланцюга 9000 кг.

Число ланцюгів шлепера 8 шт.

Крок ланцюга 200 мм.

Швидкість руху шлепера 0.475 м/с.

Відстань між ланцюгами 2400 мм.

Електродвигун:

Тип МТВ-63-10

Число обертів 577 об/хв.

Потужність 60 кВт.

Командоапарат КА-4054

Вимикач ВК-211

 

1.2 Змащування привода ланцюгового шлепера

 

Мастильні матеріали служать для зменшення тертя і зносу деталей машин. Їхнє застосування також скорочує витрати енергії і
забезпечує надійну роботу обладнання протягом тривалого часу, мастильний матеріал цілком чи частково відокремлює поверхні що труться одна об одну. Одночасно змащування охороняє поверхні, що труться одна об одну від корозії, а також при використанні рідких мастил відводиться від них надлишкове тепло, не допускаючи перегріву вузлів машини. Ця властивість мастила дуже допомагає тому, що усі вузли і механізми у обтискному цеху стикаються з агресивними парами. Сорт мастила для змащування вузлів тертя вибирають, виходячи з умов їхньої роботи (навантажень, швидкостей, температурних режимів) властивостей мастильних матеріалів й особливостей системи змащування (рослинні мастила, густі консистентні мастила, тваринні жири і водяні мастила).

Зубчасті зачеплення редуктора змащують картерним засобом. Суть такого змащування складається в тому, що в редуктор заливають необхідну кількість рідкого змащувального матеріалу, при цьому зубці найбільшого зубчатого колеса занурюють в нього на 2/3 головки зубця. Під час роботи механізма мастило розбризкується по редуктору, змащуючи зубці коліс шестерень та підшипники кочення вихідного та проміжних валів.

Змащування привода ланцюгового шлепера відбувається за допомогою централізованої системи змащування.

Змащування редуктора – залив рідкого мастила марки И-40 з централізованої системи змазки. Рівень мастила контролюють за допомогою щупа або через смотрове вікно.

Змащування зубчастих муфт – за допомогою закладного способу, змазка густа типу ИП-1, циклічність прокачки – 1 раз в 3 місяця, доза 3-3.5 кг.

Змащування доріжек ланки – залив рідкого мастила в ручну, за допомогою переносної ємкості, циклічність змазки – за необхідністю.

Змащування холостих зірочок проходить закладним способом. Період – 1 раз на день мастилом ИП-1.

Змащування підшипників електродвигуна – набивним способом, змазка жирова ОСТ 1-13

Схема змащування рисунок 2.

Найменування змащувальних вузлів, кількість, тип мастила і режими мастила відображені в карті змащування, таблиця-1.
1.3 Правила технічної експлуатації ланцюгового шлепера

 

Огляду вати обладнання при прийомі зміни повинні чергові та ремонтні слюсарі дільниці, оператори й слюсарі змащувальними, котрі повинні прибути на робоче місце завчасно, до начала зміни. При оглядах в часи прийому зміни необхідно: перевірити стан деталей і вузлів, в час праці в яких в ту зміну виявлені дефекти й несправності, перевірити кріплення деталей й вузлів, ослаблення котрих при роботі, може викликати аварію чи зупинку обладнання.

Перевірити справність замазочних систем, наявність змазки в редукторі, перевірити чи немає утічки змазки, оглянути редуктора привода ланцюгів, перевірити стан підшипникових вузлів й зубчастих муфт, перевірити стан ланцюгів на предмет їх зносу й стану фіксуючих елементів (шплінтів), перевірити справність інструмента, запасних частин, пристроїв, а також справність захисних пристроїв й блокуючи приладів та техніки, перевіряти чистоту обладнання та робочого місця. Не допускати перевантаження на один ланцюг та не допускати перекосу листів.

 

1.4 Заходи по підвищенню стійкості швидкозношуваних деталей ланцюгового шлепера

 

Основним недоліком ланцюгового шлепера є швидкий знос ланцюга, так як коли шлепер працює, ланцюг ковзає по металевій доріжці, через це ланцюг згорається і зношується. Щоб це зупинити, робочі змащують ці доріжки рідким мастилом.

Також на ланцюгах швидко зношуються захватні пальці, через перепади температури вони руйнуються і стираються об листи, які вони захоплюють. Щоб якось затримати цей процес, ці пальці виплавляють з міцної сталі, тоді вони служать набагато довше.

Також проходить знос ланцюгових зірочок від того, що зірочки погано відцентровані. Щоб цього запобігти, зірочки центрують за допомогою спеціальних пристроїв.

Крім того в приводі шлепера виходять з ладу зубчасті передачі. Основними причинами виходу з ладу зубчастих передач є: стирання робочих поверхонь зубців, яке відбувається в результаті нормального чи прогресивного зносу та приводить до зміни профілю зубця, викрашування робочих поверхонь зубців, відбувається під дією повторно-змінних контактних напругах, або
при неправильному підборі змащувальних матеріалів. При огляді зубчастих передач перевіряють рівень мастила та справність щупів, достатність подачі змащувальних матеріалів в підшипниках та зубчастих зачепленнях, тиск та температуру мастила.

Зубчасті колеса необхідно замінювати при зносі зубців по товщині ділильного кола більше 20%.

Не допускати до експлуатації редуктори в яких виявлений незвичайний шум, стук та підвищена температура мастила.

 

1.5 Охорона праці при експлуатації ланцюгового шлепера

 

Для безпечного обслуговування шлепера та його обладнання необхідно виконувати вимоги інструкції БТІ-9 «По застосуванню бірочної системи на ВАТ «АМК»».

Для безпечного обслуговування дозволяється виконувати роботи при розібраних електричних схемах приводів приймального рольганга з індивідуальним приводом.

Під час роботи шлепера забороняється ходити по листах та плитах стелажу, а також заходити за перильні огорожі стелажу.

Якщо виконання ремонтних робіт будуть проводитись підрядними організаціями чи ремонтними цехами, то слід дотримуватись вимог «Положення про застосування наряд допусків при виконанні робіт в умовах підвищеної небезпеки».

При проведенні ремонтних робіт необхідно:

- вилучити ключ-бірку, розібрати електросхему;

- користуватися тільки справним інструментом;

- під’єм й транспортування деталей й вузлів більше 16 кг

проізводити вантажопід’ємними пристроями;

- після закінчення робіт провести уборку інструмента, замінних частин, чалочних пристроїв, огородження й настилів.
2 Розрахункова частина

2.1 Вихідні дані

 

Вага металу що пересувається Q=18 кН

Вага одного ланцюга Gл=4.12 кН

Швидкість руху металу V=0.8 м/с

Кількість ниток ланцюга Z=10

 

2.2 Розрахунок потужності електродвигуна

 

Визначаємо потужність електродвигуна:

; (1)

де n- ККД привода

(2)

де - ККД пар підшипників =0.99; [3] c. 19

- ККД зубчатої передачі =0.97; [3] c.19

- ККД ланцюгової передачі =0.96.[3] c. 19

W - сумарний опір пересування металу.

W= Q·μ+z·G1·μ1 (3)

де μ – коефіцієнт тертя металу μ=0.25 [3] c.20

μ1 – коефіцієнт тертя ланцюга μ1=0.1 [3] c.20

W= 68·0.25+4·125·0.1=67

кВт.

В приводі встановлюємо електродвигун типу МТВ-63-10 потужністю З=60кВТ, та частотою обертів n=577об/хв.

 

2.3 Кінематичний розрахунок

 

Визначити кутову швидкість електродвигуна:

; (4)

.

 


Визначаємо кутову швидкість зірочки:

; (5)

.

Визначаємо загальне передаточне число:

; (6)

В механізмі встановлюємо двохступінчатий циліндричний редуктор РМ-1000 з передаточним числом U= 48.57

Проводимо розбивку передаточних чисел по ступіням:

; (7)

.

; (8)

.

Визначаємо кутові швидкості валів редуктора:

;

; (9)

.

; (10)

.

Визначаємо обертові моменти на валах:

; (11)

кН.

 


; (12)

кН

; (13)

кН.

 

2.4 Розрахунок другої зубчастої передачі

 

Матеріал зубчастих коліс

Для шестерні СТ40ХН термообробка закалка твердість НВ=250

Для колеса СТ40ХН термообробка закалка твердість НВ=230

Знаходимо допустимі контактні напруження

; (14)

де – мета корисної дії витривалості при базовому тиску зубців. Для вуглецевих сталей при НВ<350 та термообробкою σlimb =2·НВ+70 [3] табл. 3.6 (15)

Для шестерні:

=2·250+70=570

Для колеса:

=2·230+70=530

– коефіцієнт довготривалості при довготривалій експлуатації. [3] c.23

=1

[n]=1.15

Визначаємо допустиме зусилля по колесу

; (16)

МПа

Основні параметри передачі

Міжосьова відстань =1000мм.

Модуль зачеплення m=8мм.

Число зубців шестерні Z1=11

Число зубців колеса Z2=88

 


Угол наклону зубців

Знаходимо діаметри ділильних кіл:

Для шестерні:

; (17)

мм.

Для колеса:

; (18)

мм

Знаходимо діаметри виступів:

Для шестерні:

; (19)

мм.

Для колеса:

; (20)

мм.

Знаходимо діаметри кіл впадин:

Для шестерні:

; (21)

мм.

Для колеса:

; (22)

мм.

Ширина шестерні: b1=160мм.

Ширина колеса: b2=240мм.

Визначаємо коефіцієнт ширини шестерні по діаметру:

; (23)

Визначаємо окружну швидкість коліс:

; (24)

 


м/с.

При такій швидкості треба прийняти 8 ступінь точності передачі.

Уточнюємо коефіцієнт навантаження:

; (25)

; [3] c.72

; [3] c.72

; [3] c.72

.

Перевіряємо контактні напруження:

 

; (26)

Нм.

перевіряємо

Визначаємо сили діючі в зачепленні:

Окружна:

; (27)

кН.

Осьова:

; (28)

кН.

Радіальна:

; (29)

кН.

Перевіряємо зубці на витривалість по напруженню згину:

; (30)

 


де - коефіцієнт навантаження.

; (31)

[3] c. 72

[3] c. 72

- коефіцієнт міцності зубця по напруженню що залежить від еквівалентного числа зубців.

Знаходимо еквівалентне число зубців шестерні:

; (32)

.

Знаходимо еквівалентне число зубців колеса:

; (33)

Виходячи з отриманих даних приймаємо еквівалентні числа зубців:

- для шестерні = 3.6 [3] c. 35

- для колеса = 4.26 [3] c.35

Визначаємо допустиме напруження згину:

; (34)

де (35)

Для шестерні:

МПа.

Для колеса:

МПа.

[n] – коефіцієнт запасу міцності [n]=1.75

Визначаємо допустиме напруження для шестерні та колеса

МПа.

МПа.

 


Знаходимо відношення:

; (36)

Для шестерні:

Для колеса:

Подальший розрахунок ведемо для колеса як менш міцного:

Коефіцієнт

; (37)

Кс=0.75 [3] c.39

34.5МПа< МПа

Умови міцності виконані.

 

2.5 Розрахунок на міцність другого валу

 

Орієнтований розрахунок валів.

Вали випробують під напругою згину та кручення.

Попередньо знаходимо діаметри валів з розрахунку їх роботи на кручення.

Матеріал валів Сталь 40ХН [T]к = 15…35 Н/мм

Перший вал:

; (38)

мм.

Для надійного з’єднання з валом електродвигуна приймаємо:

Під муфту:

dm1 = 60мм.

 

 


Під підшипник:

dn1 = 70мм.

Другий вал:

; (40)

мм.

Під підшипник:

dm2 = 150мм.

dn2 = 150мм.

Визначаємо небезпечний переріз другого валу:

Від першої передачі:

F1 =13.4кН

Fr1 = 4.92кН

Fa1 = 2.01кН

Згибаючий момент, виникає від дії осьової сили.

; (41)

Нм.

Від другої передачі:

; (42)

де d3 – діаметр ділильного кола шестерні другого вала,

приймаємо d3 = 194мм.

Н.

; (43)

Н.

; (44)

Н.

Знаходимо згибаючий момент від осьової сили:

; (45)

Нм.

Будуємо епюри згибаючих моментів в площинах в яких діють сили:

Горизонтальні площини:

 

 


Визначаємо реакції опор:

;

;

; (46)

Нм.

;

;

; (47)

Нм.

;

; (48)

Визначаємо згибаючі моменти в горизонтальній площині;

Мх1 = 0;

Мх2 = Rx1·0.1635; (49)

Мх2 =23619·0.1635=386.1 Н.

Мч3 = Rx2·0.134; (50)

Мч3 = 36482·0.134=4888.6 Н.

Вертикальні площини:

Визначаємо реакції опор:

;

; (51)

Нм.

;

;

; (52)

Нм.

Перевіряємо:

; (53)

 

 


;

Реакція виконана вірно.

Визначаємо згибаючі моменти у вертикальній площині:

;

; (54)

Нм.

; (55)

Нм.

; (56)

Нм.

; (57)

Нм.

З виконаної епюри ми бачимо, що небезпечними є перерізи

А-А та Б-Б.

По значенню моментів будуємо епюри згибаючих моментів в горизонтальній й вертикальній площині, а потім епюру крутніх моментів.

Уточнений розрахунок валів:

Матеріал вала Сталь 40ХН σв = 790НВ [3] c. 70

Визначаємо межі витривалості при згині σ-1 та крученні τ-1

; (58)

Н/мм .

; (59)

Н/мм .

Крутний момент Т2 = 4530Нм.

Визначаємо сумарний згибаючий момент в перерізах А-А та Б-Б:

; (60)

Нм.

; (61)

Нм.

Незважаючи на те що в перерізі А-А діють більші згибаючі моменти, перевірку міцності проводимо у перерізі Б-Б вважаючи його більш небезпечним.


В перерізі Б-Б концентрація напруг викликана наявністю шпон очної канавки і напресовкою зубчатого колеса на вал.

При d=150мм.

b=40мм. [3] c.

t1=13мм. [3] c.

Визначаємо момент опору переріза на згиб:

; (62)

.

Визначаємо момент опору переріза на кручення:

; (63)

Визначаємо амплітуду нормальних напружень згину;

; (64)

.

Визначаємо амплітуду та середню напругу циклу касательних напружень:

; (65)

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності:

По нормальним напругам:

; (66)

Пор касательним напругам:

; (67)

Визначаємо коефіцієнт меж витривалості:

Від шпоночного пазу:

=1.8

=1.7

=0.52

=0.52 [3] c. 100

 


Від напре совці колеса на вал:

[3] c.100

Порівнюємо та подальший розрахунок ведемо но більшому значенню коефіцієнта:

Визначаємо результуючий коефіцієнт запасу міцності

; (68)

12.82>[n]=2.5…3

Міцніть вала достатня.

 

2.6 Розрахунок підшипників для другого вала

 

Визначаємо сумарні реакції:

; (69)

Н.

; (70)

Н.

Визначаємо осьові навантаження:

; (71)

Н.

Вибираємо роликопідшипники радіальні с короткими роликами ГОСТ – 8328-75

d=150мм.

D=270мм.

B=73мм.

e=0.19

C=308кН. [3] c.

C0=302кН.


0.9>e=1.19

Визначаємо осьові складові радіальних реакцій:

; (72)

; (73)

Визначаємо осьові загрузки підшипників:

тоді:

; (74)

Н.

Н.

Роздивимось лівий підшипник:

В цьому випадку при певному еквівалентному навантаженню осьове навантаження не враховуємо.

; (75)

де V-кінематичний коефіцієнт V=1;

Кт-температурний коефіцієнт Kт=1;

Кб-коефіцієнт безпеки Кб=1.5.

Н.

Розраховану довготривалість перевіряємо для правого більш завантаженого підшипника.

; (76)

млн. об.

Визначаємо довготривалість в годинах:

; (77)

де ; (78)


об/хв.

год.

Розрахункова довготривалість підшипників більша рекомендованої.

 

2.7 Вибір та розрахунок шпонок

 

Для кріплення півмуфти на валу d=60мм вибираємо шпонку призматичну звичайну зі округленими торцями.

b x h x l = 18 x 11 x 70 ГОСТ 23360-75 [3] c.

Матеріал: Сталь45

Перевіряємо з’єднання на зім’яття:

; (79)

[σ]cm=120

.

Для кріплення зубчастого колеса на валу d=150мм вибираємо призматичну шпонку.

b x h x l = 40 x 22 x 140 ГОСТ 23360-75 [3] c.

Матеріал: Сталь45

Перевіряємо з’єднання на зім’яття:

; (80)

 

2.8 Вибір муфт

 

Для з’єднання ваду електродвигуна з валом редуктора d=60мм встановлюэмо зубчасту муфту.

Визначаємо обертовий момент на валу:

; (81)

де Кр – коефіцієнт режиму роботи Кр = 4

Нм.

Вибираємо муфту типа МЗ ГОСТ 5006-55 [3] c.

d=60мм.


[Mn]=3.15кНм.

L=170мм.

l=85мм.

D=220мм.

 

2.9 Вибір гальма

 

Гальмо встановлено на валу електродвигуна.

Визначаємо необхідний тормозний момент на валу:

(82)

де Кт – коефіцієнт запасу гальмування Кт = 1.75.

Нм.

Вибираємо гальмо колодочний типу ТКТТ-400М [3] c.

[MT]=1.5кНм.

D=400мм.

B=227мм.

 

2.10 Розрахунок на міцність зірочки

 

Контактну витривалість зубців визначаємо за формулою:

(83)

Знаходимо коефіцієнти які входять до формули:

; (84)

zн =1.

Па.

Так як;

; (85)

.

; (86)

.

Так як:

[4] c.112


[4] c. 112

[4] c.113

МПа.

Витривалість зубців при згині візначаємо за формулою:

МПа.

Знаходимо коефіцієнти яки входять до формули:

Якщо:

; (87)

.

; (88)

.

; (89)

; (90)

.

Тоді:

Мпа.

Мпа.

Умови міцності виконані.

 


Список використаних джерел

 

1 Целиков А.И. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов, том 3, Металлургия, 1988. 680с.

2 Инструкция по охране труда БТИ-033-1, 2003, 81с.

3 Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М. Машиностроение, 1979, 351с.

4 Иванченко Ф.К. и др. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин, Металлургия, 1978, 573с.

5 Райко В.В. и др. Правила технической эксплуотации механического оборудования прокатных цехов, Металлургиздат, 1959, 248с.

 

 

Дата Підпис

 
 

 
 

 
 

 
 


Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 24 | Нарушение авторских прав




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Закріпити свої знання про Економіку підприємства метою вирахування витрат студента за місяць та оцінювання якості освіти. Навчитись організовувати своє підприємство за функціями менеджменту. | Завдання для курсового проектування

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.14 сек.)