Машина трубоформовочная СМА-274

Анализ конструкции и принципа действия трубоформовочной машины и процессов происходящих в ней. Проведение и результаты патентных исследований. Расчет параметров и производительности трубоформовочной машины. Эксплуатация и ремонт модернизированной машины.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 03.06.2012
Размер файла 6,0 M

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.

4.5 Расчет мощности привода опорно-приводного вала и экипажа давления

Теоретическая мощность привода опорно-приводного вала определяется аналитическим путем с учетом сопротивлений движению-сукну, возникающих при работе машины. К ним относятся сопротивления, вызываемые силами трения в подшипниках опорно-приводного вала, гаут-валов, направляющих трубоваликов, сетчатых цилиндров, силами трения на поверхности вакуум-коробок, силами трения на поверхности вакуум-коробок, силами сопротивления вращения сетчатых цилиндров, создаваемых суспензией, силами трения качения между сетчатыми цилиндрами и гаут-валами, опорно-приводным валом и формуемой трубой и т.д.

Для расчета принят метод тяговых усилии, считая усилия приложенными к наружной поверхности рабочих органов. При этом тяговые усилия определяются исходя из равенства моментов трения и движущихся моментов [6].

Для расчета приняты следующие данные:

Приведенный к диаметру цапфы коэффициент трения в подшипниках качения с учетом потерь в сальниковых и лабиринтных уплотнителях f=0,02;

Коэффициент трения качения: для системны сетчатый цилиндр - гаут-вал = 1,6 мм; для системы опорно-приводной вал-труба со скалкой = 0,7 мм;

Коэффициенты трения: между уплотняющим резиновым кольцом и
вращающейся поверхностью сетчатого цилиндра К1=0,4; между
сукном и вакуум-коробкой К2=0,35; между билами сукнобойки и сукном К3 = 0,35;

Расчетные удельные линейные давления в Н/мм; гауг-вала на сетчатые цилиндры gг.в =5; прессовое давление gн = 70;

Удельное давление уплотнительного кольца сетчатого цилиндра:

gу.п =0,01 Н/мм2;

Рабочая ширина сукна с первичным асбестоцементным слоем L=5070 мм;

Расчетная скорость движения сукна Up = 55 м/мин - 0,92 м/с;

8. Коэффициент сопротивления трубоваликов Кс = 1,06.

Находим нагрузку на подшипники опорно-приводного вала по формуле [6], Н

Рп = gg L = 70*5070 = 354900 Н (2.38)

Находим нагрузку на подшипники опорно-приводного вала-по формуле:

Pо.в=Pн+Gо.в (2.39)

где Gо.в-сила Fт опорно-приводного вала, Н; Gо.в=10200 кг=100000 Н

Ро.в=354900+100000=454900 Н

Определяем тяговое усилие для преодоления трения в подшипниках опорно-приводного вала по формуле [6], Н:

(2.40)

где do.в - диаметр цапфы опорно-приводного вала, dо.в = 200 мм;

Do.в-диаметр опорно-приводного вала, DO.B. = 650 мм. Тогда

Т`о.в=454900*200*0.02/650=2800 Н

(2.41)

Определяем тяговое усилие для преодоления трения скольжения в уплотнениях сетчатого цилиндра по формуле [6]. Н

Т=2*К1*gуп*F (2.42)

где F - поверхность трения между резиновым кольцом и ободом сетчатого цилиндра, мм;

F=п*Dс.ц*B (2.43)

где В-ширина касания кольца к цилиндру, мм; В = 5 мм;

F = 3.14*1000*5 = 15700 мм2

Тогда

Т3 =2*0,4*0,01*15700 = 250 Н

Определяем тяговое усилие преодоления трения сетчатого цилиндра о суспензию по формуле [6], Н

(2.44)

где р - объемная масса асбестоцементной суспензии, кг/м3; р = 1031,5 кг/м3

- угловая скорость сетчатого цилиндра, рад/с; = 1,84 рад/с.

Тогда

Т4=(2*1031,5*1,842*10005*(1+5*5,275*103/1000))/68*102*50=50 Н

Определяем суммарное тяговое усилие системы сетчатый цилиндр-гауг-вал, Н.:

Тс= 2 (Т1+T2+Т3+Т4) = 2 (182+556+250+56) = 2044 Н (2.45)

Определяем тяговое усилие для преодоления трения между сукном и вакуум-коробкой по формуле [6], Н:

Tв.к = р*Fk*K2 (2.46)

где р - среднее разряжение или вакуумметрическое давление, Н/мм2. В коробке высокого вакуума р1=-0,06 Н/мм2, а в коробке низкого вакуума р2=0,004 Н/мм2.

FK - площадь цели вакуум-коробки, мм2.

Fк= Bв.к*L=37,5*5070=19*104 мм2 (2.47)

Определяем тяговое усилие для первой и второй коробки высокого вакуума

по формулам [6], Н:

для первой вакуум-коробки

Тв.к.= р*Fk* К2= 0,06*419*104*0,35=3990 Н (2.48)

для второй вакуум-коробки

Т`в.к.= р*4Fk* К2= 0,06*419*104*0,35=11910 Н (2.49)

Определяем тяговое усилие для преодоления сукнобойки о сукно по формуле [6], Н

Тс.д. = рс.д.* Кз = 3355*0,35 = 1175 Н (2.50)

Разбив путь движения сукна, рисунок. 2.4, на участке от точки 1 его сбегания с опорно-приводного вала до точки 11 его набегания на вал, определяем натяжение сукна методом обхода по контуру [6].

Величина предварительного натяжения сукна в точке его сбегания при удельном натяжении сукна в соответствующих точках будет иметь следующие значения:

S1=8800 Н

S2=Кс*S1=8800*1,06=9328 Н

S3=1,06*S2 =1,06*9328 Н

S4=(Тс.б+S1)*1,06=(9888+1175)*1,06=11726 Н

S5=1,06*S4=1,06*11728=12430 Н

S6=G+S5=12430+7600=20030 Н

S7=1,06*S6=1,06*20030=21232 Н

S8 =S7+Т»в.к.+Тс=21232+1064+2088=24384 Н

S9=S8 +Т`в.к-Тс=24384+3990+2088=30462 Н

S10=1,06*S1=1,06*30462=32290 Н

S11=(S10 +2Тв.к)*1,06=(32290+2*11970)*1,06=59603 Н (2.51)

где Кс - сопротивление при огибании трубоваликов, принимаем равным 6%, т.е. Кс= 1,06.

Дополнительное тяговое усилие для преодоления сопротивления на опорно-приводном валу от натяжения сукна определяем по формуле [6]

Tдоп=0,03 (S11-S1)=0,03 (59603+8800)=2052 Н (2.52)

Определяем расчетное тяговое усилие на опорно-приводном валу. Н:

Тр = КП(S11-S1+Tдоп) (2.53)

где Кп - поправочный коэффициент неучтенных потерь, принимаем. Кп=1,2. Тогда

Тр = 1,2 (59603-8800+2052) = 63426 Н.

Определяем мощность, потребляемую приводом опорно-приводного вала, Вт

(2.54)

где Vmax - максимальная рабочая скорость сукна, м/с; Vmax = 0,92 м/с;

- коэффициент полярного действия привода с учетом потерь на карданном валу, = 0,85.

Тогда

Pо.в =6342*0,92/0,85= 68649 Вт = 68,7 кВт.

Принимаем электродвигатель мощностью 70 кВт.

Привод верхнего сукна потребляет мощность, необходимую для создания тягового усилия, преодолевающего суммарные сопротивления движению на замкнутом контуре 12-21.

Усилие, создаваемое прессовым давлением пресс-вала, определяем по формуле [6], Н

Рп = gп*L = 70*5070 = 354900 Н (2.55)

Определяем тяговое усилие для преодоления трения в подшипниках пресс-вала

(2.56)

где dп.в. - диаметр цапфы пресс-вала, мм; Dп.в. =90 мм;

Dп.в-диаметр пресс-вала, мм; Dп.в = 190 мм.

Тогда:

Т`П.В=354900*90*0,02/190=3362 Н

Определяем тяговое усилие для преодоления трения качения между пресс-валом и формуемой трубой, Н.

(2.57)

Определяем суммарное тяговое усилие системы экипажа давления - скалка с трубой по формуле [6], Н

Tэ=2 (Т`п.в+Тп.в)=2 (3362+5150)=17024 Н (2.58)

Приняв расчетный вес валика 14-G=7600 Н

Тогда

G= S14+ S13

S14=Kc*S13

Получаем равенство:

G= S13+Kc*S13= S13*(1+Kc)

Из этого равенства находим S13:

S13=G/(l+ Kc)=7600/(1+1,06)=3690 Н

S14=G-S13=7600-3690=3910 Н

S15=Kc*S14=1.06*3910=4145 Н

S16=S15 +S13=4145+3690=7835 Н

S17=Кс*S16=1,06*8803=8305 Н

S18=1,06*S17=1,06*8305=8803 Н

S19=1,06*S18 =1,06*8803=9331 Н

S20-21=S19+Тэ=9331+17024= 27755 Н

S12=S13/Кс=3690/1,06=2481 Н (2.59)

Определяем расчетное тяговое усилие на экипаже давления

Tр=S21-S12=27755-2481=25274 Н (2.60)

Определяем мощность привода верхнего сукна по формуле [6], Вт

(2.61)

Принимаем электродвигатель мощностью 28 кВт.

5. Прочностные и проверочные расчеты

5.1 Расчет опорного вала

На опорный вал действуют следующие нагрузки:

нагрузка экипажа давления;

собственный вес;

вес скалки с трубой;

крутящий момент от привода опорного вала;

усилие от натяжения ведущей и ведомой ветки сукна.

Нагрузка от экипажа давления и веса скалки с трубой определяется из условия максимального удельного давления на трубу gу=70*103 Н/м.

Рэ.д=gу*L=70*103*5,1=357*103 Н (2.62)

Собственный вес вала Рсоб=100000 Н

Крутящий момент существенного влияния совместно с усилием от натяжения верхней и нижней ветвей сукна на прочность вала не оказывают и ими можно пренебречь.

Интенсивность равномерно распределенной нагрузки от давления экипажа давления и собственного веса опорного вала определим из выражения, Н/м.

g=g1+g2 (2.63)

где g1 - интенсивность распределении нагрузки от давления экипажа давления, равная g1 = 70*103 Н/м;

g2-интенсивность равномерно распределенной нагрузки от собственного веса, Н/м.

g2= Pсоб/L=100000/5,1=21500 Н/м (2.64)

Тогда

g=70*103+21.5*103=91.5*103 Н/м

Определяем опорные реакции [9], Н

RA=RB=(g*l)/2 (2.65)

где L - длина формуемой трубы, м; L = 5,1 м. Тогда

RA=RB=(91,5*103*5,1)/2=231,95*103 Н

Определяем максимально изгибающий момент по формуле [9], Н*м

Mmax=(gL2(4d/L+1))/8=(91,5*103*5,12(4*0,35/5,1+1))/8=375,2*103 Н*м (2.66)

Условие прочности имеет вид:

(2.67)

где 6мax - наибольшее по абсолютной величине напряжение в опасном сечении вала, Н/м2;

[6Р] - допускаемое напряжение на растяжении при изгибе, Н/м2.

Определяем наибольшее напряжение 6мах, возникающее в поперечном сечении вала по формуле [9]

(2.68)

где W - момент сопротивления изгибу, м3;

W=пdн.о*(1-C4)/32 (2.69)

dн.о - наружный диаметр опорного вала, м, dIн.о. = 0,65;

С - отношение наружного диаметра опорного вала к внутреннему.

dв.о. - 0,45 м;

C=dв.о/dн.о=0,45/0,65=0,69 (2.70)

Тогда

Материал опорного вала-чугун марки С428-48.

Рисунок 2.5. Схема к расчету опорного вала

Предел прочности чугуна С428-48 при растяжении [7] равен 2800*105 Н/м.

Запас прочности по отношению к максимальным напряжениям в валу составит:

(2.71)

Прогиб опорного вала посредине проема определится из формулы [8], м

Vmax = g/24EIk(2LZ2 - (Z-l)4+(Z-l-L)4+(((l1-l)4-l4/l1) Z)-2Ll12Z) (2.72)

Е - модуль упругости чугуна С428-48 принимаем, Е = 1,3*1010 кг/м;

Z - расстояние до места прогиба.

Z = L2/2 (2.73)

где L2 - расстояние между опорами, м;

Z =6,2/2= 3,1 м.

1 - расстояние от опоры А или В до начала равномерно распределенной нагрузки, м; 1 = 0,5 м;

L - длина балки, на которую действует равномерно распределенная нагрузка, L =5,1 м;

l1 - длина пролета, l1 = 6,2 м;

Ik - момент инерции поперечного сечения вала, м4.

Ik=п(dн.о4 - dв4)/64=3,14*(0,654 - 0,454)/64= 0,006746 м4 =67,46*10-4 м4(2.74)

Тогда

V=(91,5*103/24*1,3*1010*67,46*10-4) (2*5,1*3,13 - (3,1-0,5)4+(3,1-0,5-5,1)4+((((6,2-0,5)4-0,54)/6,2)*3,1) - 2*5*6,22*3,1)=0,00016 м (2.75)

5.2 Расчет сукноправки

Схема к определению давления сукна на валах сукноправки.

Рисунок 2.6 Схема к определению давления сукна на валах сукноправки

Как видно из схемы

Q = S sin 10°2 = 32290*0,1736*2 = 11211 Н (2.76)

Общее давление на опору А с учетом собственного веса валка G=3676 H;

определится из формулы [9], Н.

р = Q + G= 11211 + 3676 = 14887 Н (2.77)

Схема к определению усилия перемещения ползуна в направляющих.

Рисунок 2.7 Схема к определению усилия перемещения ползуна в направляющих

Как видно из схемы:

р = P*Tp = Q*f (2.78)

где f - коэффициент трения скольжения.

Для нашего случая f=0,08 (чугун по чугуну со смазкой), но учитывая, что на ползун и направляющую возможно попадание цемента, асбеста и других абразивных частиц, принимаем f=0, l.

Условие передвижения ползунка по направляющей [9]

р > Q*f (2.79)

р= 14887*0,1 = 1488,7 Н

Ползун передвигается по направляющим с помощью винта.

Момент, который нужно приложить к винту для передвижения ползуна, определяется из формулы [8], Н.м

(2.80)

где dcр - средний диаметр винта, равный 0,033 м;

- угол подъема винтовой линии (для трапециидальной резьбы 36*6 равен 3°20`);

- угол трения, равный для трапециидальных резьб 6-

Мтр - момент трения на пяте винта. Для нашего случая Мтр принимаем

равным 0. Все потери будем учитывать коэффициентом полезного действия

Р - усилие, действующее вдоль винта, Р = 1488,7 Н.

Тогда

С учетом потерь на трение, крутящий момент будет:

Мтр =44.8/0.65= 68,9 Н*м

Следовательно, для перемещения валка сукноправки нужно сравнительно небольшое усилие, но для нормальной работы важное значение имеет скорость перемещения ползуна.

По данным привода сукнобойки известно, что:

число зубьев червячного колеса Z1 = 32;

червяк однозаходный Z2 = 1;

шаг винта S = 6 мм = 0,006 м;

мощность электродвигателя Р=0,37 кВт; n = 1410 мин-1.
Тогда скорость передвижения подшипника равна:

V = n1 S = 44*0,006 = 0,246 м/мин (2.81)

n1 - число оборотов червячного колеса (винта), n1 = 44 мин-1.

Тогда крутящий момент, который можно передать на винт будет равен:

(2.82)

что больше чем 44,8 Н.м и 68,9 Н.м (см. выше), т.е. мощность, подводимая к винту в 1,2 раза превосходит нужную, однако для сохранения скорости, оставляем принятый электродвигатель и передаточное отношение червячного редуктора.

Следует отметить, что привод сукноправки работает непродолжительное время по сравнению с остальными механизмами машины. Ввиду вышесказанного, расчет червячного редуктора и вента на предельный изгиб не производим, а все их размеры выбираем конструктивно.

5.3 Расчет фильц-рамы

На фильц-раму действуют следующие нагрузки: сила Р, действующая радиально на сетчатый цилиндр. Она создает уплотнение и обезвоживание асбестоцементного слоя. Силу Р можно определить как произведение удельного давления гауг-вала на пленку и ширину сукна. Максимальное давление может доходить до 600 кг/м [2]; ширина сукна 5,5 м.

Тогда

Р =600*5,5 = 3300 кг = 32340 Н;

Рисунок. 2.8 Схема сил, действующих на фильц - раму

Сила Р1 действует непосредственно через фильц-раму на гауг-валы. Она разлагается на две силы: на силу Р1 и силу Р2, действующую под углом а на фильц-раму. Значение сил Р2 и Р1 можно определить из выражения.

Р1= Р/cosa (2.83)

Р2= Р*tga (2.84)

Значение угла а определяется из выражения:

tga=(260/(100+410+5))/2=0.36754

Тогда

a=20010`

где 5 - толщина сукна между гауг-валом и сетчатым цилиндром, мм.

Тогда

P1 =32340/0,9387 = 34470Н

Р2 = 32340*0,3675 = 11892 Н

Силы S1 и S2 - соответственно натяжение верхней и нижней ветвей сукна, Q - их равнодействующая, S1 = 30462 Н; S2 = 24384 Н (смотри выше расчет мощности привода опорно-приводного вала).

Q = S1 + S2 = 30462 + 24384 = 54846 Н (2.85)

Считая, что сила Q направлена под углом а к оси фильц-рамы можно определить реакцию R в шарнире А.

R=2P2*sina-Q*sina= 0.3448*(2*11892-5486)= -10710 Н (2.86)

т.е. балка между гауг-валами подвергается сжимающим усилиям с силой 10710 Н.

Силы Р2 и Q, так как они имеют точку приложения ниже оси балки, создадут изгибающие моменты, численно равные:

М1= Р2*0.285*сos20010`= 11892*0,285*0,9387=3181 Н*м (2.87)

М2= (Q - Р2)*0.285*сos20010`= (54846-11892)*0.285*0,9387=11491 Н*м (2.88)

Составим уравнение моментов относительно точки В:

(2.89)

RA*3,575+M2-P2*(3,575-3,34) - P1*(3,575-1,71) - M1=0 (2.90)

RA= (M1+P1*1,865+P2*0,235-M2)/3,575=(3181+34470*1,865-34470*0,235-11431)/3,575=17923 Н

Определяем максимальный изгибаюзий момент на первом участке (под силой Р1 и моментом М1); Н*м

Мизг.1= - RA*1,71= -17923*1,71= -30648 Н*м (2.91)

Определяем максимальный изгибающий момент на втором участке (под силой Р1 и моментом М2), Н*м

Мизг.2= - RA*3,34+M1+P1*1,63=17923*3,34+3181+34370*1,63= -496 Н (2.92)

Составляем уравнение моментов относительно точки А:

(2.93)

RВ*3,575-M2-P2*3,34-P1*1,71+M1=0 (2.94)

RВ= (M2+P2*3,34+P1*1,71-M1)/3,575=(11491+34470*3,34+34470*1,71-3181)/3,575=51016 Н (2.95)

Строим эпюру моментов Мизг

Рисунок. 2.9 Эпюра изгибающих моментов

На опорах моменты равны 0.

Так как фильц-рама имеет две балки, то можно принять, что каждая балка несет половину общей нагрузки. В наиболее опасных сечениях каждая балка представляет лист с приваренной к нему полосой.

К листу крепится подвеска.

Рисунок 2.10 Сечение балки

Определяем площадь сечения и суммарную.

Fполосы =3*5=15 см2

Fлиста =3*38=114 см2

Fсумм. =15+114=129 см2

Координаты центра тяжести сечений относительно осей X1-X1:

Fполосы =19 см;

Fлиста=19 см;

Определяем координаты центра тяжести всего сечения относительно оси X1 -X1

Uc=(19*15+19*14)/129=19 cм

Определяем осевые моменты инерции относительно своих собственных осей [7], см4.

Yx. полосы= B*h3/12 (2.95)

где В= 5 см - длинна сечения полосы;

h= 3 см - высота сечения полосы.

Тогда:

Yx. полосы=5*33/12=11,25

Yx. листа=B*h3/12 (2.95)

где В=3 см - длинна сечения листа;

h=38 см - высота сечения диета.

Тогда

Yx. листа=3*383/12=13718 см4

Определяем суммарный момент инерции сечения.

Yx. сумм.=11,25+13718=13729 см4

Нормальное наибольшее напряжение в опасном сечении от изгиба определим из формулы [7] Па.

(2.96)

Определим наибольшее напряжение от сжатия сечения силой Р2

(2.97)

Наибольшее напряжение, которое может возникнуть в опасном сечении, составит:

(2.98)

(2.99)

Для стали 3 [7].

Следовательно,

221,4*105<1500*105 Па

5.4 Расчёт привода подъёма гауг-валов

Рисунок. 2.11 Схема сил действующих на фильц-раму.

Условие подъёма фильц-рамы [6];

Q*357,5*cos520> Рв*171+ Рp*210+ Рв1*334 (2.100)

где Q - натяжение каната, кг.;

Рв - вес первого гауг-вала с подвесками, кг; Рв=1286 кг.;

Рр - собственный вес рамы с сукноправкон. кг; Рр=991 кг.;

Рв1 - вес второго гауг-вала с подвесками, кг: Рв1=1286Kr.

Будем считать, что центр тяжести фильц-рамы расположен на расстоянии 2100 мм от шарнира А; сила R направлена вдоль рамы и практически никакого воздействия на поднятие фильц-рамы с гауг-валами не оказывает.

Усилие Q, необходимое для подъёма, определим из выражения, написанного выше:

Q=(Pв*171+Pр*210+Pв1*334)/357,5*cos520=(1286*171+991*210+1286*334)/375,5*0,6157=3896 кг=38960 Н (2.101)

Усилие, которое может развить двигатель привода подъёма фильц-рамы, определим по формуле [6], кг

Q1=2Мкк/d0 (2.102)

где Мкр - крутящий момент на выходном валу редуктора привода подъёма фильц-рамы. кг*см.;

do - средний диаметр барабана (по канату) см; d=20,5cм.;

Мкр= 97500*Р/nв (2.103)

где Р - мощность электродвигателя, кВт; N=11,25kBt:

nв - число оборотов выходного вала редуктора, об/мин.; nв=6 мин-1

Тогда:

Мкр= 97500*11,25/6=18281,25 Н*м

Q=2*18281,25/20,5=178350 Н

то есть Q<Q1

Скорость подъёма определится их формулы [6]; м/с.

v=п*d0*nB/60=3,14*0,205*6=0,064 м/с (2.104)

5.5 Расчёт подъёма редуктора сукноправки

Исходные данные для расчёта:

· электродвигатель P=0,37kBt; n=1410 об/мин.;

· нагрузка реверсивная;

· скорость передвижения подшипника по направляющей равна 26,4 см/мин;

· срок службы (расчётный) - 8 лет;

· число рабочих дней в году - 302 дня;

· число смен - 4;

· число часов работы в смену - 0,5 часа;

· число оборотов червячного колеса n1 = 44 об/мин.

Общее число часов работы за полный срок службы редуктора определяется:

Т = 0.5 *302 *24 = 3624 часа (2.105)

Число циклов изменения напряжения определится [9],

(2.106)

Коэффициент цикла определяется из выражения [9]:

(2.107)

Допускаемое значение коэффициента контактных напряжений определяем из выражения [9]. Па.

(2.108)

Значение [ск1] принимаем приближённо по таблице №28, стр. 654 [9], равным 3,5*105Па.

Тогда:

· Число заходов червяка принимаем равным Z1=1;

· Число зубьев червячного колеса, Z2=32:

· Отношение рабочей ширины зубчатого венца к диаметру делительной окружности, принимаем g=10.

Крутящий момент на валу червячного колеса определим из выражения [9], Н м

(2.109)

Коэффициент неравномерности нагрузки (Кн.р) принимаем равным 1.

Определим диаметр делительной окружности (dg2) червячного колеса по формуле [9], см.

(2.110)

Модуль определяется из формулы [9], мм.

(2.111)

Принимаем согласно ГОСТ значение Mg=3,15 мм.

Диаметр делительной окружности червяка определится го выражения [9], мм.

dg1=Ms*g=3,15*10=3,15 мм. (2.112)

Диаметр делительной окружности червячного колеса равен

dg2=Ms*Z2=3,15*32=100,8 мм. (2.113)

Проверим прочность зубьев червячного колеса на изгиб по формуле [9], Па;

(2.114)

где =086*-допускаемое значение для реверсивной нагрузки, =1750 кг/см.

При=1 и g=10, угол подъема нитки червяка,

Проверим на прочность зубья колеса на изгиб по формуле [9], Па.

(2.115)

где у - коэффициент формы зуба червячного колеса;

при Z2=32, y=0,116, [9]

Тогда:

Учитывая, что сукноправка работает продолжительностью на более 1-15 минуты, а момент сопротивления, оказываемый винтом, намного меньше момента электродвигателя, такая нагрузка вполне допустима.

Определяем межосевое расстояние червячной поры по формуле [9], мм.

(2.116)

Находим геометрические размеры элементов червячной поры:

диаметр выступов червяка

(2.117)

диаметр впадин червяка

(2.118)

диаметр выступов колеса

(2.119)

наибольший диаметр червячного колеса

(2.120)

Определяем скорость скольжения по формуле [9], м*сек.

(2.121)

По данным таблицы №26, стр. 648, [9], значение коэффициента трения f принимаем 0,065 и угол трения равен:

(2.122)

Определяем коэффициент полезного действия передачи:

(2.123)

Расчёт на нагрев червячного редуктора не производим, так как продолжительность его работы небольшая.

5.6 Расчёт балки экипажа давления

Рисунок. 2.12 Схема сил действующих на балку

Балка длиной l= 6,100 м.; Р=360000Н;

Реакция опор в данном случае будут равны:

A=B=P/2=360000/2=180000 Н (2.124)

Максимальный изгибающий момент определится in формулы [7]

Мx. max=Pl/4=360000*6,10/4=549000 Н*м (2.125)

Сечение балки представляет собой полный прямоугольник (см. рисунок. 2.13). Найдём его осевой момент инерции и момент сопротивления относительно оси «хх»

h = 60 см; h1=54,5 см; B=34 см; B1=26 см.

Рисунок 2.13 Сечение балки

Yx=(B*h3-B*h13)/12=(34*603-26*54,53)/12=261263 см3 (2.126)

Wx==(B*h3 - B*h13)/6h=(34*603-26*54,53)/6*60=8709 см3 (2.127)

Определяем напряжение в опасном сечении по формуле [7], Па.

(2.128)

(2.129)

Для стали 3

Определяем максимальный прогиб балки в опасном сечении по формуле [7], м.

(2.130)

где Е - модуль упругости стали 3; Е=2*106.

Тогда:

5.7 Расчёт гидроцилиндра экипажа давления на устойчивость

Исходные данные:

усилие, действующее на шток Р=180000Н.;

диаметр штока d= 10 см.;

длина штока l = 10 см.

При расчёте сжатых стержней условие прочности и условие устойчивости объединяются одним условием [9]. Рисунок. 2.1 Схема к расчёту гидроцилиндра

(2.131)

где - коэффициент понижения допускаемою напряжения, который зависит от гибкости и от материала стержня;

- допускаемое напряжение на сжатие, кг/см2;

F - площадь поперечною сечения штока гидроцилиндра, равная 78,5cм2. Определяем гибкость штока по формуле [9].

(2.132)

где imin - минимальный радиус инерции поперечного сечения стержня *

Imin=d/4=10/4=2,5 см (2.133)

Тогда:

=0,7*70/2,5=19,6

По таблице №32 [9] выбираем ф=0,94 для стали 45 и [6cж]= 1600 кг*см2=1600*105Па.

Тогда:

Рдоп = 0.94 * 1600 * 78,5 = 1180640 Н;

а у нас Р=180000Н<РДОП;

Запас прочности составит: 1180640/180000 = 6.5

5.8 Расчёт отжимного вала

Для расчёта отжимно вала на прогиб представим его как однопролётную балку, нагруженную равномерно - распределённой нагрузкой g=1,28H м.

Рисунок. 2.15 Схема для расчёта отжимного вала

Опорные реакции составят:

A=B=g*l1/2=12,8*550/2=35200 Н (2.134)

Рисунок. 2.16 Схема для определения max-ого изгибающего момента

Определяем максимальный изгибающий момент в опасном сечении по формуле [7], Н м

М изг. max=(g*B2/2)/(4*l1/B+1) (2.135)

где В-длина равномерно - распределённой нагрузки, см.;

l1 - длина свободного конца вала от нагрузки, см.;

g - равномерно - распределённая нагрузка, кг/см.

Тогда:

М изг. max=(12,8*5502/8)/(4*8,5/550+1)

Определяем момент сопротивления в опасном сечении по формуле [7], см;

Wx=п*(D3-d3)/32 (2.136)

где D - наружный диаметр вала, см.; D=35cm.;

d - внутренний диаметр вала, см.; d=24cм.;

Тогда:

Wx=3,14*(353-243)/32=2850 см3

Определяем осевой момент инерции по формуле [7], см4.

Ix=п*(D4-d4)/64=3,14*(354-244)=57347 см4 (2.137)

Определяем напряжение в опасном сечении по формуле [7], Па:

(2.138)

Определяем прогиб в середине вала по формуле [7], м;

(2.139)

где Z - расстояние до сечения посередине вала, см;

Z=l/2=600/2=300 см

Е - модуль Юнга; Е=2*106;

Тогда:

5.9 Баланс расхода воды на трубоформовочную машину для промывки сетчатых цилиндров и технических сукон

трубоформовочный патентный машина производительность

Расчёт расхода воды через один спринклер.

Исходные данные:

n=75 - число отверстий в одном спринклере;

d=2,5 мм - диаметр отверстия;

n1=9 - количество спринклеров на машине;

р0= 8 кг/см2 - давление воды в спринклере;

l= 680 см - длина спринклера.

Определяем скорость воды по формуле [2], м/с.

(2.140)

где v - скорость, м/с.

v= (2gH)1/2 (2.141)

где Н - давление в магистрали В мм.

вод. ст. Н=10*p0=10*8=80 мм.вод. ст.:

- коэффициент сопротивления; = 0,32.

Тогда

v=(2*9,81*80)1/2=32,62 м/с

Тогда

vф=0,32*32,62=12,68 м/с

Определяем расход воды на одно отверстие по формуле [2], м3/с;

Q0=vф*F (2.142)

где F - площадь сечения одного отверстия, м2.

F=пd2/4=3.14*0.00252/4=0.0000608 м2 (2.143)

Определяем минутный расход воды на одно отверстие:

Qм=0,0000608*60=0,003648м3/мин.;

Определяем часовой расход воды на одно отверстие:

Q2=0,003648 60=0,21888м3/час;

Определяем расход воды на один спринклер в час:

Qc=0,21888 75=16,416м3/час;

Определяем общий расход воды на трубоформовочную машину в час:

Qобщ=16,416 9=147м3/час.

6. Эксплуатация и ремонт модернизированной машины

При периодическом осмотре проверяют:

* Правильность установки:

сетчатых цилиндров (взаимная параллельность цилиндров между собой и расположение цилиндров по отношению продольной оси машины);

прессовой части экипажа давления;

крепление рабочей поверхности опорного вала к ступицам и посадку ступиц на валу;

поверхности экипажа давления и пресс-валов;

плотности прилегания отжимных валов к техническому сукну;

параллельность осей экипажа давления и пресс-валов;

* Состояние:

рабочей поверхности сетчатых цилиндров, состояние сукна, исправность натяжного устройства и трубороликов сукнопротяжного тракта;

вакуумных коробок;

системы для промывки сукна и сетчатых цилиндров; пробковых кранов и вентилей;

подшипников и их корпусов;

кронштейнов для крепления рамки отжимных валов;

резины прессовых и отжимных валов, их поверхности, степень износа;

* Исправность:

кронштейнов для регулировки степени прижима отжимных валов;

сукнобойки, мешалочек ванн сетчатых цилиндров, их сальниковые уплотнения;

механизма подъема экипажа давления;

срезчика наката и толщиномера;

устройств для ручного или автоматического регулирования подачи асбе-стоцементной массы в ванны сетчатых цилиндров, чистоту желобов или устройств, подводящих асбестоцементную массу, и состояние ванны для сбора отжимных вод под прессовой частью;

ограждений зубчатых, цепных и ременных передач, приводных валов;

мостиков, лестниц переходов;

приводов мешалки, сукнобойки и мешалочек ванн сетчатых цилиндров;

смазочных устройств и наличие смазки;

лебедки для подъема рамы отжимных валов;

производят осмотр всего вспомогательного оборудования, входящего в состав машины;

проверяют наличие вспомогательного инвентаря и контрольно-измерительной аппаратуры.

При текущем ремонте, если необходимо, производится:

смена труборолика регулировки положения сукна, заглаживающего трубо-валика, сетчатых цилиндров, подшипников качения звездочек и цепей приводов, промывных трубок, сеток сетчатых цилиндров;

ремонт или смена смазочных устройств и замена смазки;

затачивание и регулировка ножей срезчика наката.

При среднем ремонте, если необходимо, производится:

смена отжимных валов в сборе, разгонного и отжимного трубороликов, пресс-вала, и дополнительных пресс-валов в сборе, вала сукнобойки с билами, водоотгонных роликов, вакуум-коробок в сборе, заглаживающего валика;

ремонт или смена рычагов корпусов подшипников экипажа давления или их направляющих;

ремонт трубопроводов и желобов для подачи технологической воды и ас-бестоцементной массы (частично);

ремонт ограждений, лестниц, перил и площадок.

При капитальном ремонте, если необходимо, производится:

смена узлов или отдельных деталей экипажа давления в сборе и механизма подъема экипажа давления в сборе, механизма регулировки и натяжения сукна, мешалочек ванн, осей шарниров рамы отжимных валов, срезчика наката и толщиномера, шестерен или звездочек привода пресс-вала, звездочек редукторов и сукнобойки в сборе;

ремонт рамы отжимных валов, стяжек форматного стана; смена анкерных болтов;

ремонт или смена трубопроводов и желобов для подачи технологической воды и асбестоцементной массы, коробки разжижения ванны для сбора отходящих вод под трубоформовочной машиной;

ремонт контрольно-измерительной и регулирующей аппаратуры;

ремонт или смена ограждений, лестниц, перил и площадок.

исправность аппаратуры регулирования и контроля (напорные и реверсивные золотники, предохранительный и редукционный клапаны и т.д.);

исправность следящей системы;

крепление и уплотнение гидроцилиндров;

наличие задиров на поверхности штоков гидроцилиндров;

исправность пружинно-гидравлических устройств, для прижима отжимных валов;

герметичность емкости для масла.

При текущем ремонте, если необходимо, производится:

смена золотников регулировочной аппаратуры гидросистемы;

ремонт гидронасоса;

смена сальниковых уплотнений гидроцилиндров;

смена масла в гидросистеме;

частичный ремонт и смена жидкости в пружинно-гидравлических устройствах для прижима отжимных валов;

устранение течи в емкости для масла.

При среднем ремонте, если необходимо, производится:

частичная замена трубопроводов гидросистемы;

ремонт или смена компенсаторов;

ремонт следящей системы;

ремонт гидроцилиндров прессовой части и следящей системы.

При капитальном ремонте, если необходимо, производится:

смена трубопроводов системы;

ремонт или смена насоса гидросистемы;

ремонт или смена контрольно-регулировочной аппаратуры, - обратных клапанов и реверсивных золотников;

ремонт или смена гидроцилиндров прессовой части и следящей системы;

ремонт или смена компенсаторов;

ремонт или мена пружинно-гидравлических устройств, для прижима отжимных валов.

Применение сетевого графика для планирования и управления капитальным ремонтом трубоформовочной машины СМА-274


Подобные документы

  • Изучение конструкции, определение назначение и описание принципа действия картонирующей машины. Определение перечня работ текущего и капитального ремонта узлов машины. Контрольно-регулировочные работы и разработка графика смазки узлов и механизмов.

    курсовая работа [761,8 K], добавлен 30.12.2014

  • Устройство, техническая характеристика и принцип действия сыромоечной машины РЗ-МСЩ. Электротехнический или гидравлический расчет работоспособности конструкции. Монтаж, эксплуатация и технологический процесс ремонта машины для мойки твердых сыров.

    курсовая работа [124,0 K], добавлен 30.11.2015

  • Общие сведения об устройстве стиральной машины "Beko WM 5500t/tb, анализ схемы ее электрических соединений. Описание конструкции и подбор приводного электродвигателя стиральной машины. Характеристика возможных неисправностей изделия, проведение ремонта.

    дипломная работа [4,2 M], добавлен 08.01.2016

  • Расчет часовой производительности, теплового баланса действующей червячной машины, теплопереноса через стенку гильзы, теплового баланса червячной машины с разработанной "мокрой" гильзой. Расчет и выбор геометрических параметров червяка и мощности привода.

    курсовая работа [512,1 K], добавлен 27.11.2013

  • Исследование видов картофелеочистительных машин. Анализ основных параметров, влияющих на качество очистки, производительность и мощность машины. Технологический расчет конусной картофелеочистительной машины периодического действия и дискового механизма.

    контрольная работа [133,8 K], добавлен 11.02.2014

  • Классификация тестомесильных машин. Описание конструкции и принципа действия тестомесильной машины Т1-ХТ2А. Расчет производительности, мощности, необходимой для вращения месильного органа при замесе теста, мощности, необходимой для вращения дежи.

    курсовая работа [949,6 K], добавлен 20.04.2016

  • Конструкторская компоновка общего вида и технологический расчет узлов машины для нанесения логотипа на металлическую тару. Разработка пневматической схемы машины и расчет конструкции пневмоблока управления. Описание технологической схемы сборки машины.

    дипломная работа [4,8 M], добавлен 20.03.2017

  • Модернизация конструкции хлебопекарной печи для обеспечения заданных параметров производительности. Анализ современного хлебопекарного оборудования. Классификация тестоприготовительных машин. Монтаж, ремонт и эксплуатация тестоприготовительного агрегата.

    курсовая работа [334,8 K], добавлен 10.03.2013

  • Основные способы производства цемента. Анализ конструкции и принципа действия трубной мельницы диаметром 3,2х15 метров и характеристика процессов, происходящих в ней. Патентный поиск, сущность модернизации машины. Расчет основных параметров мельницы.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 21.06.2011

  • Анализ конструкции и принципа действия мельницы самоизмельчения "Гидрофол". Определение основных параметров машины. Расчет мощности и подбор электродвигателя. Расчет передач привода, деталей машины на прочность, подбор шпонок, подшипников, муфт.

    курсовая работа [564,7 K], добавлен 09.12.2014

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.