Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

разматыватель привод деталь заготовка

Развитие материальной культуры человеческого общества неразрывно связано с совершенствованием техники производства и орудий труда, для изготовления которых требуется применение различных материалов. Среди многих материалов, созданных природой и человеком, особая роль принадлежит черным металлам, представляющим собой сплав железа с углеродом и другими элементами.

В настоящее время нет такой отрасли народного хозяйства, где бы ни применялись черные металлы. Объекты промышленности, строительство, сельскохозяйственная отрасль нашей страны требуют большого количества черных металлов. Поэтому черная металлургия - это промышленная основаРоссийской Федерации. Высокие механические свойства, широкое распространение железных руд в недрах земли, а так же экономичность пеработки этих руд в чугун объясняет болшое применение чёрных металлов в промышленности.

Металлургияне зрянаходиться на втором месте в стране, после топливо-энергетики, по отчислениям в федеральныйбюджет и вкладу в валютные запасы страны. Металлурги в промышленности России составляютпримерно 20%. Так же, российская металлургия имеет весьма высокиепоказатели в мировом производстве. По количеству произведённой стали, Россия занимает четвертое место уступая только Китаю, Японии и Соединённым Штатам Америки, а по экспорту металла - второе место (таблица 1).

Надежную, а главное бесперебойную работу главных цехов и производств обеспечивает мощнейщая энергетическая база, отлично оснащенное ремонтное хозяйство, специальные лаборатории, а так же конечно транспорт. Около половины необходимой предприятию электрической и тепловой энергии вырабатывается из вторресурсов.

Таблица 1. Страны-лидеры в производстве стали

№ п/п	Страны	2006 год (тыс. тн.)	2007 год (тыс. тн.)	%
1	КНР	422989	489421	15,7
2	Япония	116226	120199	3,4
3	США	98557	97212	-1,4
4	Россия	70830	72220	2,0
5	Индия	49450	53080	7,3
6	Корея	48455	51367	6,0
7	Германия	47224	48550	2,8
8	Украина	40892	42830	4,7
9	Бразилия	30901	33784	9,3
10	Италия	31623	31890	1,2
11	Турция	23315	25761	10,5
12	Тайвань	20000	20450	2,3
13	Франция	19852	19252	-3,0
14	Испания	18393	19050	3,6
15	Мексика	16313	17170	5,3

Вологодская область является лидирующей в Северо-Западном федеральном округе по объемам металлургического производства. В частности, на долю ОАО «Северсталь» (г. Череповец) - одного из крупнейших и высокорентабельных предприятий металлургии - приходится более 19% металлопроката, производимого в России,

На сегодняшний день ОАО «Северсталь» - ведущий производитель металла в России, так по объему изготавлиемой продукции она находится на семнадцатом месте в мире. Такие значительные достижения ПАО «Северсталь» приобрела благодаря соединению в рамках холдинга всех имеющихся этапов производственного цикла. После этого на контроле находятся добывемое сырьё, получение, переработка получаемого металла и сбыт готовой металлопродукции. Благодаря эффективной и просчитанной на перспективу финансовой и технологической политике ПАО «Северсталь» за10 кризисных лет в стране простояло, а так же добилось того, что металлопродукцией котурую она производит используется во всём мире.

Управленческим аппаратом поддерживается строгая дисциплина, осуществляется четкий контроль за производством, а так же распределяются функции по подразделениям и цехам имеющимся на предприятии.

Механизмы, имеющие большую единичную мощность, и использование современных технологий на предприятии позволяют выплавлять множество разнообразных марок стали, в том числе специальные стали.

Благодаря постоянной модернизации оборудования и внедрению современных технологий, а так же высочайшему научному потенциалу сотрудников, имееться возможность для непрерывного расширения ассортимента производимой продукции, всё это удовлетворяет запросы самых взыскательных потребителей продукции предприятия.

Надежную, а главное бесперебойную работу главных цехов и производств обеспечивает мощнейщая энергетическая база, отлично оснащенное ремонтное хозяйство, специальные лаборатории, а так же конечно транспорт. Около половины необходимой предприятию электрической и тепловой энергии вырабатывается из вторресурсов. У ПАО «Северсталь» имеется собственный промышленный порт, развитая железнодорожная сеть, авиакомпания, самолеты которой регулярно совершают полёты в Санкт - Петербург, Москву, Симферополь и Сочи.

Программа сбыта готовой продукции реализуется с помощью торговой сети ПАО «Северсталь», включающей ЗАО «Северсталь - Инвест», у которого главная задача - это выход на конечного потребителя.

В холдинге ПАО «Северсталь» имеют развитие направления, взаимосвязанные с жизненно необходимыми сферами существования человека. Одна из таких сфер - это страхование, которым занимается одна из лидирующих в Северо-Западной части страны страховая компания «Шексна». В своей деятельности она осуществляет медицинское страхование, поставку различного оборудования медицинского назначения и медикаментов, а так же дополнительное пенсионное обеспечение, промышленнуюэкспертизу и оценку имущества, туризм.

Металл изготовленный в Череповце всегда пользуется отличным спросом на внутреннем рынке, поставляется в страны СНГ, отправляеться на экспорт в многие другие зарубежные государства.

Данная выпускная квалификационная работа посвящена модернизации разматывателя листового металла в линии получения перфорированной обечайки и выполнена с целью улучшить работоспособность и эффективность станочного оборудования листопрокатного цеха №2.

1. Состояние вопроса и задачи проектирования

Строительство ЛПЦ-2 велось не по привычной технологии (печи, стан, агрегаты резки), а в обратном направлении. В 1973 году введена в эксплуатацию первая очередь цеха - отделение отделки горячекатаных рулонов, пущены в эксплуатацию два агрегата поперечной резки (АПР).

Первое холодное опробование агрегата 1,2-4*1850 было проведено 30 июня 1973 года. Эта дата считается днем рождения ЛПЦ-2.

Главным механизмом в листопрокатном цехе №2 является стан «2000» - данный агрегат производит листовой прокат 1,5 - 12 мм толщиной и 900-2000 мм шириной, а так же сматывает в рулон. На специальных станках выполняется резка рулонов на листы, а так же роспуск в штрипсы. Имеются в наличии агрегаты служащие для получения двухслойных и трехслойных сталей состоящих из углеродистых и низколегированных сталей и в которых присутствуют нержавеющие и инструментальные марки. Получаемый металл может послужить заменой нержавеющие стали в судостроении, вагоностроении, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.

В состав основного металлургического оборудования ЛПЦ-2 входят:

печная группа оборудования;

черновая группа стана;

чистовая группа стана;

уборочная группа стана;

агрегаты резки металла.

В состав печной группы входят все агрегаты и оборудование, выполняющее механизированную погрузку сдябов в нагревательные печи, возвращение из печей нагретых слябов и транспортировку их к черновым клетям (тележки для слябов, подъемные столы-раскладчики, сталкиватели у столов и у печей, приемники слябов, загрузочные и приемные рольганги, стационарные упоры, четыре нагревательные печи с шагающими балками производительностью до 400 т\час каждая (достигнутая средняя производительность 200-250 т\час).

Черновая группа включает:

- вертикальную клеть с диаметром валков 1200 мм;

- двухвалковую клеть №1 с диаметром валков 1400 мм;

- универсальную клеть №2 «кварто»;

- универсальные клети №3,4,5 «кварто» (объединенные в непрерывную подгруппу), также линии привода этих клетей (шестеренные клети, редукторы, шпиндели, моторные и коренные муфты);

- рольганги между клетями с направляющими линейками;

- механизмы для смены валков;

- промежуточный подкат и сбрасыватель подката.

Чистовая группа включает:

- летучие ножницы;

- чистовой окалиноломатель;

- семь чистовых клетей «кварто» с безредукторным приводом;

- линии привода клетей (универсальные и зубчатые шпинделя, шестеренные клети, главные шпинделя);

- механизмы для смены валков, проводки, направляющие линейки и петле держатели, установленные между клетями.

В уборочную группу стана входят агрегаты, предназначенные для отвода готовой прокатанной полосы металла от чистовой группы клетей, ее охлаждения, матывания в рулоны и передачи их на конвейеры для транспортирования в листоотделку или в ПХЛ, в зависимости от назначения. Это шесть моталок (1-я и 2-я группа по три моталки), тележки с люльками-съемниками, кантователи тележки и приемные столы, рулоновязальные машины, маркировщики рулонов, весы, четыре конвейера для передачи рулонов, 3 подъемно-поворотного стола, отводящий рольганг, состоящий их 8 секций.

В листоотделке имеется 4 агрегата резки с суммарной производительностью 3200000 тонн в год. Агрегат продольной резки №1 предназначен для продольного роспуска рулонов с толщиной полосы 1,2-8,0 мм., производительностью 600000 тонн в год. Агрегат поперечной резки №3 предназначен для роспуска рулонов с толщиной полосы 1,2-4,0 мм., производительность 600000 тонн в год. Агрегаты поперечной резки №2 и №4 предназначены для роспуска рулонов на листы с толщиной полосы 3,0-12,0 мм., производительность по 1000000 тонн в год каждый. Однако, в связи со сложившейся в настоящее время обстановкой, все агрегаты сейчас работают значительно ниже проектной производительности.

В технологическом плане ЛПЦ-2 представляет собой поточную линию от склада слябов до отгрузки рулонов и горячекатаного листа. Слябы поступают из конвертерного и электросталеплавильного производств. Передача слябов на загрузочную линию печей осуществляется электромостовыми кранами грузоподъемностью 150 тонн и самоходными тележками с консольными лапами. По рольгангу загрузки слябы транспортируются к нагревательным печам. По пути сляб взвешивается и очищается от грязи с помощью вращающихся металлических щеток.

В зависимости от длины слябов загрузка в печь осуществляется в один или два ряда. Нагрев слябов производится до температуры 1200-1250°С в зависимости от марки стали.

Нагретые до температуры прокатки слябы поочередно выдаются из печей и по рольгангу транспортируются к вертикальной клети, где и выпоняется боковое обжатие сляба с целью разрушить первичную окалину, обеспечивается частичная калибровка сляба по ширине. Взломанная окалина сбивается водой под давлением, поступающей через коллектора и сопла, расположенные за вертикальной клетью, от общей системы гидросбива.

Далее сляб прокатывается последовательно в первой и второй клетях, затем поступает в непрерывную подгруппу, состоящую из трех клетей. Толщина подката после черновой группы составляет примерно 30-60 мм, в зависимости от сечения прокатываемых полос, температура подката находится в пределах 1050-1120°С.

После прокатки в черновой группе, подкат транспортируется промежуточным рольгангом к летучим ножницам, где обрезаются передний и задний концы. После обрезки переднего конца подкат поступает в первую клеть чистовой группы, предварительно проходя окалиноломатель и гидросбив с целью удаления окалины. Финишная прокатка полос до требуемой толщины выполняется в клетях чистовой группы, там полоса находится сразу во всех клетях.

Как только полоса выходит из последней чистовой клети она переводится отводящим рольгангом на одну моталок. На отводящем рольганге полоса охлаждается до 750-450°С душирующей установкой. Смотанная в плотный рулон полоса по конвейерам, в зависимости от назначения, поступает в цех холодного проката или на склад горячекатаных рулонов на листоотделку. После 2-4-х суточного охлаждения рулоны поступают на участок упаковки (экспортный металл), либо непосредственно на отгрузку или агрегаты резки.

Линия по получению перфорированной обечайки предназначена для выпуска перфорированой стальной ленты, служащей для предотвращения повреждений рулонов стали (готовой продукции) при их транспортировке.

Действующая линия изготовления перфорированной обечайки работает нестабильно, из за сильного износа оборудования. Линия дает большое количество брака, из за нестабильно работающего разматывателя стальной ленты, который неравномерно разматывает стальной лист. Данная линия изготовления перфорированной обечайки затрачивает большое количество электроэнергии. В производственном процессе много времени тратиться на ремонт и обслуживания оборудования.

Данная выпускная квалификационная работа посвящена модернизации разматывателя линии получения перфорированной обечайки, и является частью проводимых мероприятий по улучшению и совершенствованию оборудования в листопрокатном цехе №2.

Целью данной выпускной квалификационной работы является замена существующего электропривода на гидропривод, который позволит более плавно регулировать скорость подачи стальной ленты. В ходе модернизации оборудование заменяется на более современное что позволит значительно сократить время простоя оборудования. При замене электропривода на гидропривод сокращается потребление электроэнергии более чем в два раза.

2. Конструкторская часть

2.1 Разработка привода разматывателя

Исходные данные для проектирования

Разработать проект разматывателя стальной ленты для производства перфорированной обечайки со следующими техническими характеристиками: (таблица 2.1)

Таблица 2.1. Исходные данные для проектирования

Параметр	Значение
Требуемый крутящий момент, Н?м	1300
Частота вращения барабана, мин-1	18.5
Режим работы механизма	С умеренными колебаниями
Срок службы двигателя, лет	4
Тип двигателя	Гидромотор

Кинематическая схема привода представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1. Кинетическая схема привода размывателя:

1 - гидромотор; 2 - муфта МУВП; 3 - редуктор; 4 - муфта МУВП; 5 - тормоз; 6 - вал барабана; 7 - подшипники; 8 - барабан разматывателя.

Срок службы механизма

Срок службы механизма в часах [25, стр. 39]:

L_h=365L_rt_cL_c, ч, (2.1)

где L_r - срок службы привода, лет;

t_c - продолжительность смены, ч;

L_c-число смен.

L_h=365·4·8·3 = 35040 ч.

С учетом времени на профилактику и ремонты 20%: L_h= 29784 ч.

Энерго-кинематический расчет привода

Требуемая мощность привода

Требуемая мощность привода по формуле [25, стр. 41]:

Р_рм= Т?, кВт, (2.2)

где Т - требуемый крутящий момент, Н·м;

? - угловая скорость барабана, рад/с.

Угловая скорость по формуле [25, стр. 46]:

рад/с, (2.3)

где n - требуемая частота вращения барабана, мин^-1.

Согласно технического задания требуемый крутящий момент Т = 1300 Н·м, требуемая частота вращения барабана n= 18.5 мин^-1.

рад/с

Р_рм=1300·1.94 = 2522Вт =2.52 кВт

Определение КПД привода

КПД привода определим исходя из кинематической схемы (см. рисунок 2.1).

(2.4)

где - КПД быстроходной муфты, = 0.98 [25, стр. 43];

- КПД редуктора, =0.9 [25, стр. 43];

- КПД тихоходной муфты, = 0.98 [25, стр. 43];

- КПД пары подшипников качения, = 0.995 [25, стр. 43].

Выбор гидромотора

Необходимая мощность гидромотора [25, стр. 42]:

, (2.5)

где - КПД привода.

Р_{р. эл}=2.52/0.86 = 2.93 кВт.

Выбираем серию гидромоторов типа МГП и задаемся частотой вращения n_гм=750 мин^-1.

Угловая скорость:

рад/с

Необходимый крутящий момент гидромотора:

(2.6)

Исходя из полученных данных выбираем гидромотор героторного типа МГП-80 с объемом рабочей полости q_cm= 80 см³. Основные характеристики данного гидромотора представлены в таблице 2.2

Таблица 2.2. Характеристика гидромотора

№ п/п	Параметр	Значение
1	Максимальное давление, МПа	14
2	Объем рабочей полости, см3	80
3	Максимальный крутящий момент, Н·м	151
4	Число оборотов, мин-1:
	- минимальное	10
	- максимальное	810

Выбор редуктора

Требуемое передаточное число редуктора [25, стр. 43]:

(2.7)

Исходя из полученного расчетного передаточного числа u= 40.54 и требуемого крутящего момента Т_т=1300 Н·м, выбираем из справочника [3] цилиндрический редуктор типа Ц2У200-40-12К с передаточным отношением u= 40 характеристики которого представлены в таблице 2.3.

У которого Ц2У - тип редуктора (цилиндрический, двухступенчатый, универсальный), 200 - межосевое расстояние промежуточного и тихоходного валов (мм), 40 - передаточное число, 12 - тип сборки, К - тип выходного конца тихоходного вала (конический).

Таблица 2.3. Основные характеристики редуктора типа Ц2У-200-40-12К

Параметр	Значение
Передаточное число	40
Допускаемый крутящий момент на выходном валу, Н·м	2500
Длинна, мм	690
Высота, мм	425
Ширина, мм	245
Диаметр быстроходного конического конца вала, мм	30
Длина быстроходного конического конца вала, мм	58
Диаметр тихоходного конического конца вала, мм	70
Длина тихоходного конического конца вала, мм	105

Подбор тормоза

Для подбора тормоза определим в свободном движении момент инерции вращающихся частей и момент сопротивления вращению частей механизма.

Моменты сопротивления вращению

Определим два момента сопротивления вращению:

- момент сопротивления от подшипникового узла;

- момент сопротивления от привода с гидромотором.

Момент сопротивления свободному вращению барабана с рулоном в подшипниковом узле [7, стр. 49]:

, (2.8)

где f - коэффициент трения качения, f = 0.015;

R - вертикальная сила от массы рулона, Н;

d - диаметр рулона, м.

Вертикальная сила от массы рулона: R= gm= 9.8 · 4000 = 39200Н.

Диаметр рулона d = 1 м.

.

Момент сопротивления свободному вращению от привода с гидромотором в остановленном состоянии [7, стр. 53]:

, (2.9)

где Т - крутящий момент, обеспечиваемый гидромотором, Н·м;

i - передаточное число редуктора;

з - КПД привода до тормоза.

Момент сил инерции

Момент сил инерции [7, стр. 50]:

, (2.10)

где - допускаемое угловое ускорение, = 0.17 рад/с²;

J - момент инерции относительно оси поворота вала барабана разматывателя, Н·м².

Момент инерции относительно оси поворота вала барабана [7, стр. 50]:

^2,(2.11)

где - коэффициент учета инерции вращающихся частей механизма,

= 1.2;

J_вр - момент инерции вращающихся частей механизма, Н·м².

Момент инерции вращающихся частей механизма приведенных к валу барабана разматывателя [7, стр. 50]:

^2,(2.12)

где - коэффициент приведения геометрических радиусов к радиусам инерции, = 1.2;

G_i - вес i-й вращающейся части механизма, Н;

x_i - геометрический радиус i-й вращающейся части механизма, м.

В нашем случае наиболее существенным является рулон с барабаном, их вес равен G= 9.8· 4300 = 42140Н.

= 1.2 ? 42140 -0.5² -12642 Н·м²

J = 1.2?12642 = 15170 Н·м²

= 0.17-15170 = 2579 Н?м.

Выбор тормоза

Тормоз выбираем по расчетному тормозному моменту [7, стр. 53]:

Т_р=Т_ин-Т_тр1-Т_тр2, Н·м (2.13)

Т_р = 2579 - 29.4 ?1800 = 749.5 Н·м.

Выбираем тормоз типа ТКГ-300 таблица П. 7.1 [7] с максимальным тормозным моментом 800 Н·м.

Выбор муфт

Быстроходная муфта

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

Требуемый передаваемый крутящий момент муфтой [25, стр. 250]:

Т_м=К_рТ, Н·м, (2.14)

где К_р - коэффициент, зависящий от характера нагрузки, К_р = 1.25 по таблице 10.26 [25, стр. 251];

Т - крутящий момент на валу, Н·м.

Т_м=1.25 · 38.7 = 48.4 Н·м.

По справочнику таблице К21 [25, стр. 422] выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую:

Муфта 250-1-32-П-30-У2 ГОСТ 21424-93.

У которой 250 - максимальный передаваемый крутящий момент (Н·м), I - исполнения посадочного места под вал цилиндрическое, II - исполнения посадочного места под вал коническое, 32 и 30 - посадочные диаметры валов (мм) гидродвигателя и редуктора соответственно.

Тихоходная муфта

Т_м =1.25-1300 = 1625 Н ·м.

По справочнику таблице К.21 [25, стр. 422] выбираем муфту упругую, втулочно-пальцевую с тормозным шкивом ФЗ00 мм:

Муфта 2000-П-70-1-70-У2 ГОСТ 21424-93.

У которой 2000 - максимальный передаваемый крутящий момент (Н·м), I - исполнения посадочного места под вал цилиндрическое, II - исполнения посадочного места под вал коническое, 70 - посадочные диаметры валов (мм) редуктора и барабана разматывателя.

Проектный расчет вала разматывателя

Расчет валов ведем по напряжениям кручения по методике, представленной в [25, стр. 112]. Для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемое напряжение на кручение применяем заниженным [25, стр. 110]: [ф]_к = 20 Н/мм²

Выбор материала

Для изготовления вала используем материал:

Сталь 40Х с НВср = 285.5, [у_в] = 790 Н/мм², [у_m]=640 Н/мм², [у_-1] = 375 Н/мм².

Расчет основных геометрических размеров

Минимальный диаметр вала найдем по формуле:

мм, (2.15)

где Т - крутящий момент на валу, Т = 1300 Н·м.

= мм.

Согласно стандартных выходных концов валов [25, стр. 118] принимаем диаметр выходных концов вала d_l = 70 мм.

Длина выходного конца вала под полумуфту:

l_l=(1.0…1.5) d_l=1.5 ·70 = 105 мм.

Ввиду того, что в качестве полумуфты будет использоваться тормозной шкив Ф300 принимаем длину вала l_l=150 мм.

Далее расчет вала ведем со второго конца ввиду того, что второй выходной конец под барабан должен иметь соответствующие размеры под установку барабана.

Диаметр конца вала под барабан определяется по посадочному месту в барабане и равен d₆ = 170 мм.

Длина выходного конца вала под барабан ввиду его конструктивных особенностей равна l₆ = 445

Диаметр буртика между ступицей барабана и подшипником:

d₅= d₆ + 2t = 170 + 2 ·12 = 194 мм

Исходя из того, что на данном участке вал будет установлена крышка, полученный диаметр округляем в большую сторону до стандартного размера проходной крышки и принимаем равным d₅ = 200 мм.

Используем проходную крышку 12-200x310 ГОСТ 18512-73.

Длину буртика принимаем конструктивно по компоновочному чертежу l₅ =95 мм.

Диаметр вала под подшипники принимаем равным диаметру вала под барабан d₄ = 170 мм, длину принимаем конструктивно по компоновочному чертежу l₄ =305 мм.

Предварительно выбираем шариковые радиальные подшипники по

ГОСТ 8338-75 №234: d = 170 мм, D = 310 мм, h = 52 мм.

Для фиксации подшипников на вале используем резьбу Ml60x3 длинной l₃ =35 мм.

Диаметр вала под уплотнение принимаем равным d₂=140 мм.

Длина вала под уплотнение:

l₂ = 0.4d₂ = 0.4 ·140 = 56 мм.

Принимаем длину вала под уплотнение l₂ = 60 мм.

Используем проходную крышку 12-140х310 ГОСТ 18512-73.

Эскиз представлен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. Эскиз вала разматывателя

Шпонка для посадки полумуфты

Основным условием является расчет на смятие:

Н/мм², (2.16)

где t - глубина врезания шпонки в вал, мм;

Т - крутящий момент на валу, Н·м

- допускаемое напряжение смятия, = 110Н/мм²

Исходя из диаметра промежуточного вала под зубчатое колесо d=56 мм выбираем стандартную шпонку [1, стр. 810]: 20x12x100 ГОСТ23360-78. Рабочая длина шпонки l_p =l-b= 100 - 20 = 80 мм; глубина врезания шпонки в вал t = 7.5 мм; крутящий момент на валу Т = 1300 Н·м.

Н/мм².

Шпонка по прочности пригодна

Проверочный расчет вала разматывателя

Расчетная схема вала представлена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3. Расчетная схема вала

Силы, действующие на вал

Консольная сила от муфты [4, стр. 101]:

, H, (2.17)

H.

Сила, действующая на вал от массы барабана со стальным рулоном:

F₁ = 43000 Н.

Реакции опор

Горизонтальная плоскость:

Н

Н

Вертикальная плоскость:

Н

Н

Изгибающие моменты

Горизонтальная плоскость:

М₁ = 0 Н·м

М_х = 0 Н·м

М₂ = Х_а·0 = 0 Н·м

М₃=Х_Аl₂= -2433.8 Н·м

М₄ = Х_А(l₂ + l₃) + Х_Bl_з = 0 Н·м

Вертикальная плоскость:

М₁ = F₁·0 = 0 Н·м

М_х = F₁(l₁ - x)=-23392 Н·м

М₂ = F₁l₁ = -24510 Н·м

М₃=-F₁(l₁ + l₂) + Y_Al₂ = 0 Н·м

М₄ = F₁(l₁ + l₂+ l₃) + Y_A(l₂ + l₃) +Y_Bl₃ = 0 Н·м

Суммарные моменты

Суммарные изгибающие моменты найдем по формуле [25, стр. 139]:

, Н·м, (2.18)

где М_Г - изгибающие моменты в горизонтальной плоскости, Н·м;

М_В- изгибающие моменты в вертикальной плоскости, Н·м.

=24510 Н·м

=2433.8 Н·м

=0 Н·м

Крутящие моменты

Крутящие моменты на одном валу всегда численно равны.

М_К=Т=1300 Н·м

Приведенные моменты

На основании 3-й гипотезы прочности определяем приведенные моменты:

, Н·м, (2.19)

где - суммарный изгибающий момент, Н·м;

М_к - крутящий момент, Н·м;

- коэффициент, учитывающий различие в характеристиках циклов напряжений изгиба и кручения, Сталь 40Х а = 0.57.

=741 Н·м

=24521.2 Н·м

=2544.1 Н·м

=741 Н·м.

Проверка опасного сечения

Исходя из эпюры приведенных моментов и геометрии вала, опасное сечение находиться в районе подшипника, точка А. Расчет ведем по методике приведенной в [4, стр. 267]. Опасное сечение А-А (см. рисунок 2.3).

Коэффициент запаса прочности для нормальных напряжений

Нормальные напряжения в опасном сечении:

, Н ·мм², (2.20)

где М- изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н·м;

W - осевой момент инерции сопротивления сечения вала, ммі.

Осевой момент инерции сопротивления сечения вала:

, ммі, (2.21)

где d - диаметр вала в рассматриваемом сечении, d= 170 мм;

ммі

Н /мм².

Коэффициент концентрации нормальных напряжений.

(2.22)

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

K_F - коэффициент влияния шероховатости.

= 2.4 табл. 11,2 [25, стр. 271]; K_d= 0.65 табл. 11.3 [25, стр. 272]; К_F=1.0 табл. 11.4 [25, стр. 272];

Предел выносливости по нормальным напряжениям.

( Н/мм², (2.23)

где - предел выносливости при симметричном цикле изгиба, = 375 Н/мм².

( Н/мм².

Коэффициент запаса по касательным напряжениям.

(2.24)



Коэффициент запаса прочности для касательных напряжений

Касательные напряжения в опасном сечении:

Н·мм², (2.25)

где T - вращающий момент в рассматриваемом сечении, Н·м;

- полярный момент инерции сопротивления сечения вала, ммі

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала:

мм³ (2.26)

мм³

Н/мм².

Коэффициент концентрации нормальных напряжений:

, (2.27)

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

р₂ - коэффициент влияния абсолютных размеров сечения;

K_F - коэффициент влияния шероховатости;

=2.2 таблица 11.2 [25, стр. 271].

Предел выносливости по касательным напряжениям:

(2.28)

где = 0.58- предел выносливости при симметричном цикле,

=0.58 ·375 = 217.5 Н/мм²

Н/мм².

Определяем коэффициент запаса по касательным напряжениям:

(2.29)

Расчетный коэффициент запаса прочности:

, (2.30)

где =2.1 - допускаемый коэффициент запаса прочности.

Так как 2.33 > 2.1, условие прочности выполняется.

Проверка подшипников

Предварительно выбраны подшипники 234 ГОСТ 8338-75 со следующими характеристиками:

d = 170 мм, D = 310 мм, В = 52 мм, С_Г = 240 кН, C_or= 209 кН

Радиальная нагрузка на подшипник находится по формуле [25, стр. 142]:

Н, (2.31)

где R_Xи R_Y - горизонтальная и вертикальная реакция опоры, Н.

Н

Н

Условие пригодности выполняется.

Подшипник 2234 ГОСТ 8228 - 75 пригоден.

2.2 Гидравлические расчеты привода и разработка гидроблока управления

Широкое использование гидроприводов в машиностроении определяется рядом преимуществ перед другими типами приводов и, прежде всего, возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей.

В данной части выпускной квалификационной работы рассматривается модернизация гидропривода разматывателя линии получения перфорированой обечайки.

Исходные данные

Разработать гидропривод разматывателя стальных рулонов с характеристиками представленными в таблице 2.4

Таблица 2.4. Основные параметры привода

Параметр	Значение
Тип гидродвигателя	вращательного движения
Требуемый крутящий момент	60 Н·м
Частота вращения	750 мин-1
Регулирование скорости	Дроссельное, последовательное

Кинематическая схема привода представлена на рисунке 2.4

Выбор гидравлической схемы и её обоснование

Гидропривод предназначен для устройства разматывания стальных рулонов. Гидравлическая схема представлена на рисунке 2.5

Рисунок 2.4. Кинематическая схема размывателя:

1 - гидромотор; 2 - упругая муфта; 3 - редуктор; 4 - зубчатая муфта;

5 - вал барабана размывателя; 6 - барабан размывателя.

Рисунок 2.5. Гидравлическая схема

В схеме используем гидрораспределитель с соединением напорной линии со сливной в закрытом положении, что позволяет насосу работать постоянно. Это обусловлено тем, что разматыватель является частью группы агрегатов для производства гофрообечайки и цикл работы разматывателя имеет короткие перерывы. Для работы требуется быстрый своевременный запуск привода разматывателя во избежание повреждения подаваемой стальной полосы. Согласно техническому заданию регулирование скорости осуществляется последовательно включенным дросселем.

Нейтральное положение: (рисунок 2.6)

Рабочая жидкость посредством насоса Н подается через фильтр Ф, обратный клапан КО и дроссель ДР в гидрораспределитель ГР. При среднем (нейтральном) положении гидрораспределителя ГР жидкость поступает обратно в бак. Предохранительный клапан КП предохраняет систему от перегрузки. Манометр МН служит для визуального контроля параметров системы.

Рисунок 2.6. Схема движения рабочей жидкости в нейтральном положении

Вращение вправо: (рисунок 2.7)

При переводе гидрораспределителя в левое положение идет подача рабочей жидкости через гидрораспределитель ГР в гидромотр ГМ и обратно в БАК. Происходит вращение вправо.

Рисунок 2.7. Схема движения рабочей жидкости «вращение вправо»

Вращение влево: (рисунок 2.8)

При переводе гидрораспределителя в правое положение идет подача рабочей жидкости через гидрораспределитель ГР в гидромотр ГМ и обратно в БАК. Происходит вращение вправо.

Рисунок 2.8. Схема движения рабочей жидкости «вращение влево»

Определение геометрических параметров гидродвигателя и его выбор

В механизме разматывателя используется гидродвигатель вращательного движения. Требуемый крутящий момент Мд= 60 Н?м, частота вращения выходного вала n= 750 мин^-1

При данном требуемом крутящем моменте гидродвигателя, согласно рекомендаций [1] из стандартных давлений в гидравлике по ГОСТ 12445-80 принимаем рабочее давление гидросистемы равное р = 6.3 МПа.

Требуемый объем qгидродвигателя найдем по формуле [3.1]:

, мі, (2.35)

где М_Д - требуемый крутящий момент гидродвигателя, Н·м;

р₁ - давление в напорной линии гидродвигателя, Па;

р₂ - противодавление в сливной линии гидродвигателя, Па.

Давление в напорной линии гидродвигателя [1] примем равным р₁ =р = 63МПа.

Противодавление в сливной линии гидродвигателя, согласно рекомендаций [1], примем р₂ = 0.5 МПа.

мі = 65 смі.

Исходя из полученных данных выбираем гидромотор героторного типа МГП-80 с объемом рабочей полости q₂ =80 смі. Основныехарактеристики данного гидромотора представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5. Характеристики гидромотора

№ п/п	Параметр	Значение
1	Максимальное давление, МПа	14
2	Объемом рабочей полости, смі	80
3	Максимальный крутящий момент, Н·м	151
4	Число оборотов, мин-1
	- минимальное	10
	- максимальное	810

Расчет и выбор насосной установки

Требуемый расход жидкости

Требуемый расход жидкости для гидромотора найдем по формуле[1]:

, мі/c, (2.36)

где - требуемая максимальная угловая скорость гидромотора, с^-1;

q_cm - стандартный объем выбранного гидромотора, м³.

Требуемую угловую скорость гидромотора найдем по формуле:

, (2.37)

где n - требуемая частота вращения выходного вала, .

Отсюда расход рабочей жидкости:

/c = 60.3 л/мин.

Выбор насосной станции

Требуемое давление насоса с предварительным учетом потерь давления в системе найдем по формуле [1]:

, МПа (2.38)

МПа.

Исходя из полученных расчетных данных, выбираем насосную установку из [7] типа 2АМПГ48 - 84 5 УХЛ8Г49 - 33:

2- исполнение по высоте гидрошкафа; А - исполнение по способу охлаждения; М - исполнение по расположению и количеству насосных агрегатов; П - расположение насосного агрегата (правое); Г48-84 - обозначения насосной установки; 5 - исполнение по вместимости бака; УХЛ - климатическое исполнение; - исполнение комплектующего насосного агрегата; 8Г49-33 - номер насосного агрегата. Характеристики насосной установки приведены в таблице 2.6.

Таблица 2.6. Характеристики насосной установки

№ п/п	Параметр	Значение
1	Номинальная подача, л/мин (мі/с)	74 (0.00123)
2	Номинальное давление, МПа	10
3	Максимальное давление, МПа	12.5

Расчет и выбор трубопроводов

Для нахождения диаметров трубопроводов зададимся скоростью движения жидкости согласно рекомендуемым [2] в зависимости от давления в гидросистеме:

для напорно-сливной линии u_рек = 3.7 м/с;

для сливной линии u_рек = 2 м/с.

В качестве трубопроводов применяем стальные трубы ГОСТ 8734-75.

Внутренний диаметр участка трубы определяем по формуле [1]:

, мм, (2.39)

где Q - максимальный расход рабочей жидкости через трубу, мі/с;

u_рек - рекомендуемая скорость течения рабочей жидкости, м/с.

Толщину стенки участка трубы определяем по формуле [1]:

, мм, (2.40)

где Р - максимальное давление рабочей жидкости в трубе, МПа;

[у] - допускаемое напряжение на растяжение для стали у_вр = 340 МПа;

к_б - коэффициент запаса, k_? = 2…8.

При выборе сортамента труб руководствуемся рекомендуемыми размерами для шаровых соединений по ГОСТ 20969-75 - ГОСТ 20987-75. Стальной трубопровод приваривается к ниппелю, на который предварительно надевается накидная гайка. При затяжке накидной гайки сферическая поверхность ниппеля плотно прижимается к конической поверхности штуцера, обеспечивая герметичность соединения.

Напорные трубопроводы 1-2 и 2-14:

- рекомендуемая скорость рабочей жидкости u_рек= 3.7 м/с;

- максимальный расход жидкости равен максимальному расходу насосной установки Q= 0.00123 м³/с;

- максимальное давление равно максимальному давлению, обеспечиваемому насосной установкой Р = 12.5 МПа.

Выбираем трубу 32x3.5 ГОСТ 8734-75 [2].

Проверяем условие d_cm>d_p

d_cm= 32 - 2 - 3.5 = 25 > 22 мм - условие выполнено.

Проверяем условие 8_р< 8_ст:

< 3.5 мм - условие выполнено.

Напорные 2-3, 4-5, 6-7 и напорно-сливные трубопроводы 8-9, 10-11:

- рекомендуемая скорость рабочей жидкости u_рек=3.2 м/с;

- максимальный расход жидкости Q= 0.001006 м³/с;

максимальное давление равно максимальному давлению, обеспечиваемому насосной установкой Р = 12.5 МПа.

Выбираем трубу 25x3 ГОСТ 8734-75 [2].

Проверяем условие d_cm ? d_p:

d_cm=25-2·3 = 19>18 мм - условие выполнено.

Проверяем условие:

< 3 мм - условие выполнено.

Сливной трубопровод 12-13:

- рекомендуемая скорость рабочей жидкости u_рек = 2 м/с;

- максимальный расход жидкости Q = 0.001006 мі /с;

- максимальное давление равно максимальному давлению, обеспечиваемому насосной установкой Р = 12.5 МПа.

Выбираем трубу 32x3.5 ГОСТ 8734-75 [2].

Проверяем условие d_cm ? d_p

d_cm= 32 - 2 · 3.5 = 25 = 25 мм - условие выполнено.

Проверяем условие

< 3.5 мм

- условие выполнено

Сливной трубопровод 15-16:

- рекомендуемая скорость рабочей жи. дкости u_рек = 2 м/с;

максимальный расход жидкости равен максимальному расходу насосной установки Q= 0.00123 мі /с;

максимальное давление равно максимальному давлению, обеспечиваемому насосной установкой Р = 12.5 МПа.

Выбираем трубу 40x4 ГОСТ 8734-75 [2]. Проверяем условие d_cm>d_p:

d_cm = 40 - 2 · 4 = 32 > 28 мм - условие выполнено.

Проверяем условие

< 4 мм

- условие выполнено.

Подбор гидроаппаратуры

Зная расходы и ориентировочные величины давлений, выбираем гидроаппаратуру из [2]. Согласно ТЗ, используем аппаратуру стыкового монтажа.

Клапан предохранительный (КП) ПГ54-34М по ТУ2-053-1628-83:

- давление настройки Р = 1…20 МПа;

- условный проход Dy = 20 мм;

- номинальный расход Q = 125 л/мин;

- потери давления ?Р = 0.65 МПа;

- утечки ?Q= 0.035 л/мин.

Клапан обратный (КО) ПГ51-24 по ТУ2-053-1829-87:

- рабочее давление Р = 20 МПа;

- условный проход Dy = 20 мм;

- номинальный расход Q = 80 л/мин;

- потери давления ?Р_ном= 0.25 МПа;

- давления срабатывания ?Р₀= 0.15 МПа;

- утечки ?Q= 0.008 л/мин.

Дроссель (ДР) ПГ77-14 по ТУ27-20-2205-78:

- рабочее давление Р = 20 МПа;

- условный проход Dy = 20 мм;

- номинальный расход Q= 80 л/мин;

- потери давления ?Р = 0.25МПа;

- утечки ?Q= 0.035 л/мин.

Гидрораспределитель (ГР) ВЕХ16Х.64.В220Е УХЛ4 по ГОСТ 24679-81:

- рабочее давление Р = 25 МПа;

- условный проход Dy - 16 мм;

- номинальный расход Q= 80 л/мин;

- потери давления ?Р=0.4 МПа;

- утечки ?Q = 0.2 л/мин.

Фильтр напорный (Ф) 2ФГМ-32 по ТУ2-053-1778-86:

- рабочее давление Р = 32 МПа;

- условный проход Dy = 25 мм;

- номинальный расход Q= 80 л/мин;

- потери давления ?Р= 0.08 МПа;

- утечки ?Q= 0.025 л/мин.

Разработка блока управления

Согласно задания блок управления выполняем с использованием аппаратуры стыкового монтажа. В блок управления входят (рисунок 2.9) дроссель ДР и гидрораспределитель ГР.

Рисунок 2.9. Гидравлическая схема блока управления

Потери давления и проверка насосной установки

Определение потерь давления в аппаратах.

При определении перепадов давлений исходят израсходов, на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные перепады давлений отличаются от справочных взятых предварительно для расчета. Поэтому необходимо уточнить их значения.

Потери давления в аппаратах определяются по формуле [1]:

МПа, (2.41)

где - перепад давления открывания или настройки аппарата, МПа;

А и В-коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потерь давления от расхода через гидроаппарат;

- максимальный расход рабочей жидкости через гидроаппарат, МПа.

Коэффициенты аппроксимации экспериментальной зависимости потерь давления найдем по формулам [1]:

, МПа , МПа, (2.42)

где - перепад давления открывания или настройки аппарата, МПа:

- потери давления при номинальном расходе, МПа;

- номинальный расход гидроаппарата, МПа.

Номинальный расход, перепад давления открывания или настройки аппарата и потери давления при номинальном расходе указываются в характеристиках на гидроаппарат и приведены для выбранной гидроаппаратуры в п. 0.

Согласно гидравлической схемы основные сопротивления движению

рабочей жидкости оказывают: фильтр, клапан обратный, дроссель,

гидрораспределитель. Остальные гидроаппараты являются вспомогательными и особого влияния на потерю давления не оказывают.

Приведем расчет потерь давления для гидрораспределителя:

- = 80 л/мин (0.00133 мі/с);

- =0МПа;

- = 0.4 МПа

Коэффициенты аппроксимации:

МПа

= 113064.6 МПа.

Отсюда вычислим потери давления при требуемом расходе, которые при правом и левом вращении гидромотора будут одинаковы.

Максимальный расход Q = 0.001006 м³/с.

МПа.

Рассчитанные значения перепадов давлений гидроаппаратов представлены в таблице 2.7

Таблица 2.7. Расчетные значения потерь давления в гидроаппаратах

Наименование гидроаппарата	МПа	А, МПа с/мі	B, МПа ·с2 /м6	, мі /с	Мпа
Фильтр	0	ЗОЛ	22612.9	0.001006	0.053
Клапан обратный	0.15	З7., 6	28266.2	0.001006	0.216
Дроссель	0	94.0-	70665.4	0.001006	0.166
Гидрораспределитель	0	150.4	113064.6	0.001006	0.266

Итого потери в гидроаппаратах:

Вращение вправо:

напорная линия ??p_ГА = 0.701 МПа

сливная линия ??p_ГА = 0.266 МПа ??p

Вращение влево:

напорная линия ??p_ГА = 0.701 МПа

сливная линия ??p_ГА = 0.266 МПа

Определение потерь в трубопроводах.

Потери давления в трубопроводах по длине.

Для нахождения потерь давления по длине трубопроводов вычислим числа Рейнольдса по формуле [1]:

, (2.43)

где u - фактическая скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с;

v - кинематический коэффициент вязкости жидкости, мІ/с.

Потери давления на вязкое трение определяются по формуле [1]:

, МПа, (2.44)

где - плотность рабочей жидкости, кг/м;

- максимальный расход жидкости в линии, м³ /с;

- коэффициент гидравлического трения на i - том участке;

L_i - длина i - го участка трубопровода, м;

d_cm - внутренний диаметр i - го участка трубопровода, м;

f_cn - площадь внутреннего сечения i - го участка, м.

Для гладких цилиндрических трубопроводов коэффициентопределяется по формуле [1]:

(2.45)

Расчет потерь давления приведем для напорного трубопровода на участке 2-3 при максимальных значениях расхода жидкости. На данном участке используется труба 32x3.5 ГОСТ 8734-75.

- длинна трубопровода L= 0.2 м;

- внутренний диаметр трубопровода d_cm= 0.025 м;

- максимальный расход жидкости Q= 0.001006 м³ /с.

Рабочая жидкость ИГП-38 ГОСТ 20799-75 [2]:

- плотность рабочей жидкости р = 890 кг/м³;

- кинематический коэффициент вязкости v = 40мІ/с.

Площадь внутреннего сечения трубопровода определим по формуле:

мІ (2.46)

мІ.

Фактическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе:

м/c (2.47)

м/c.

Число Рейнольдса:

- поток ламинарный. Коэффициент гидравлического трения:

Рассчитанные значения потерь на остальных участках трубопроводов представлены в таблице 2.8

Таблица 2.8. Потери давления по длине трубопроводов

Этап цикла	Линия	Участок по схеме	Тип участка	, м3 /с	, м	Li, м	f,, мІ	ui м/с	Rei	? i	?р,
Рабочий ход влево	Напорная	1-2	напорный	0.00123	0.025	0.2	4.91…	2.51	1566.15	0.0409	0.00091
		2-3	напорный	0.001006	0.021	0.1	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00075
		4-5	напорный	0.001006	0.021	0.1	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00075
		6-7	напорный	0.001006	0.021	0.5	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00375
		8-9	напор.-слив.	0.001006	0.021	0.25	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00187
		10-11	напор.-слив.	0.001006	0.021	0.3	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00225
		12-13	сливной	0.001006	0.025	0.9	4.91	2.05	1280.9	0.0420	0.00336
		ИТОГО: 0.0136
Рабочий ход вправо	Напорная	1-2	напорный	0.00123	0.025	0.2	4.91	2.51	1566.15	0.0409	0.00091
		2-3	напорный	0.001006	0.021	0.1	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00075
		4-5	напорный	0.001006	0.021	0.1	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00075
		6-7	напорный	0.001006	0.021	0.5	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00375
		10-11	напор.-слив.	0.001006	0.021	0.25	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00187
		8-9	напор.-слив.	0.001006	0.021	0.3	3.46	2.90	1524.6	0.0420	0.00225
		12-13	сливной	0.001006	0.025	0.9	4.91	2.05	1280.9	0.0420	0.00336
		ИТОГО: 0.0136

Итого потери по длине трубопроводов:

Вращение вправо:

- напорная линия ??p_i= 0.00803 МПа

- сливная линия ??p_i= 0.00561 МПа

Вращение влево:

- напорная линия ??p_i= 0.00803 МПа

- сливная линия ??p_i= 0.00561 МПа

Местные потери в трубопроводах.

Местные потери складываются из потерь в различных местных сопротивлениях (углы, тройники, изменение диаметра и т.д.) и определяются по формуле [1]:

, МПа, (2.48)

где - коэффициент j-го местного сопротивления;

п_н - число местных сопротивлений;

f_Mi - площадь внутреннего сечения трубопровода перед j - тым сопротивлением.

Полный расчет местных потерь произведем для местного сопротивления типа «тройник» на участке 1-2:

- местное сопротивление - тройник

- количество местных сопротивлений n = 1;

- диаметр трубопровода Ш 0.025 м;

- коэффициент местного сопротивления = 0.1 [2];

Остальные рассчитанные местные потери приведены в таблице 2.9

Итого местные потери в трубопроводах при обоих ходах:

Вращение вправо:

- напорная линия = 0.0328 МПа

- сливная линия = 0.0217 МПа

Вращение влево:

- напорная линия = 0.0328 МПа

- сливная линия = 0.0217 МПа

Суммарные потери давления.

Общие суммарные потери давления приведены в таблице 2.10

Общие потери согласно рассчитанных данных:

- напорная линия = 0.742 МПа

- сливная линия = 0.293 МПа

Итого:= 1.035 МПа

Таблица 2.10. Общие суммарные потери в гидросистеме

Этап цикла	Линии	МПа	, МПа	, МПа	, МПа
Рабочий ход влево	Напорная Сливная	0.701 0.266	0.00803 0.00561	0.0328 0.0217	0.742 0.293
Рабочийход вправо	Напорная Сливная	0.701 0.266	0.00803 0.00561	0.0328 0.0217	0.742 0.293

Вращение влево:

- напорная линия ??p= 0.742 МПа

- сливная линия??p_i = 0.293 МПа

Итого: = 1.035 МПа

Проверка насосной установки

Давление насосной установки должно обеспечивать требуемое давление в гидросистеме с учетом потерь [1].

(2.49)

Максимальные потери = 1.035 МПа.

Номинальное давление насосной установки Р_н=10 МПа.

10 > 6.3 +1.035 = 7.335МПа

Выбранная насосная установка удовлетворяет заданным условиям.

2.3 Разработка конструкции разматывателя

Данный разматыватель предназначен для разматывания и подачи стальной ленты в линию изготовления перфорированной гофрообечайки.

Разматыватель состоит из гидромотора, редуктора, узла вала, барабана с солнечным редуктором, тормоза и муфт. Всё это смонтировано на раме.

Принцип работы заключается в том, что на барабан разматывателя одевается рулон металлической ленты. В барабан разматывателя встроен солнечный редуктор, при вращении рукоятки которого барабан увеличивается в диаметре и зажимает рулон металлической ленты изнутри.

При включении разматывателя гидромотор начинает плавно вращаться, и через редуктор вращает вал, на котором закреплен барабан. Металлическая лента начинает медленно разматываться и подается в линию изготовления перфорированной обечайки.

Данная конструкция разматывателя с гидроприводом позволяет очень плавно и бесступенчато регулировать скорость разматывания металлической ленты, что позволяет увеличить производительность.

3. Технологическая часть. Разработка технологии изготовления плиты гидроблока управления

В выпускной квалификационной работе проводится модернизация привода разматывателя участка изготовления гофрообечайки с заменой электродвигателя на гидродвигатель. В процессе решения данной проблемы требуется изготовить новую деталь типа «плиты монтажной» для выполнения коммутации гидравлического оборудования в нужной последовательности. Одна их особенностей этой детали - наличие множества соединяющихся каналов (отверстий). Изготовление детали на обычном не автоматизированном оборудовании довольно трудоемко в связи с особенностями детали указанными выше, что требует выполнения множества операций по позиционированию детали при сверлении соединяющихся каналов на сверлильной операции. Но в связи с широким распространением сейчас на предприятиях страны автоматизированного оборудования и целых автоматизированных комплексов на выручку приходят станки с числовым программным управлением. На автоматизированных станках с ЧПУ для выполнения множества операций требуется практически только одно позиционирование детали и далее станок выполняет повороты и позиционирование автоматически. Но не все так просто. Для обработки детали требуется разработка специальной программы. Разработка программы быстро окупается, т.к. для изготовления всего требуемого количества деталей требуется всего один раз ее написать и заложить в память ЧПУ станка, что в равной степени относится как к крупносерийным и серийным так и к мелкосерийным производствам. В некоторых случаях это оправдывается даже в штучном исполнении детали, т.к. станки с ЧПУ более точны и производительны, а если учесть то, что в последнее время процесс написания программ упрощается с помощью специальных компьютерных приложений с визуальной средой, то это эффективно может применятся для большинства сложных деталей.

3.1 Описание конструкции и назначение детали

Деталь монтажная плита служит для выполнения коммутации гидравлического оборудования в соответствии с требованиями гидравлической схемы. Оборудование монтируется в соответствующие места монтажной плиты. Каналы, выполненные в ней, соответствующим способом соединяют оборудование и подключенные к ней трубопроводы.

Гидравлическое оборудование крепится к плите через прокладки с помощью болтов через сквозные отверстия или в отверстиях с метрической резьбой. Для крепления трубопроводов на плите выполняют отверстия с конической резьбой. Места контакта оборудования с монтажной плитой требуют очень маленького значения шероховатости для более плотного контакта во избежание протечек.

Также, одним из требований заготовки для монтажной плиты является отсутствие раковин и пустот.

Материал монтажной плиты - конструкционная углеродистая стали марки 35 по ГОСТ 1050 - 88, химические и механические свойства которой приведены в таблице 3.1 и таблице 3.2.

Таблица 3.1. Химически состав стали 35 (ГОСТ 1050-88), %

С	Si	Mn	Не более	Ni	Cr	Cu
			N	S	P
0,32-0,4	0,17-0,37	0,5-0,8	0,008	0,04	0,035	0-0,3	0-0,25	0-0,3

Таблица 3.2. Механические свойства стали 35 (ГОСТ 1050-88), %

ут, МПа (не менее)	ув, МПа (не менее)	?s, % (не менее)	Ш, % (не менее)	бн, Дж/смІ	НВ (не более)
					горячее катанный	отожженный
540	315	20	45	69	226	187

Для изготовления детали особая твердость и механические свойства не требуются и сталь 35 удовлетворяет требованиям.

3.2 Технологический контроль чертежа детали

Так как данная деталь новая и будет изготавливлена на станке с ЧПУ, разработан новый чертеж с соответствующим базированием размеров для того чтобы существенно облегчить написание программы для обработки детали.