Автоматический литейный конвейер
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Донской государственный технический университет
Кафедра "Основы конструирования машин"
Утверждаю
Зав. кафедрой ОКМ
к.т.н., профессор
______________Андросов А. А.
«______»_____________2008 г.
Пояснительная записка
к курсовой работе по «Детали машин и основы конструирования
( Наименование учебной дисциплины )
На тему «Автоматический литейный конвейер»
Автор проекта
(Ф. И.О.)
Специальность 220401 «Мехатроника» .
( номер, название)
Обозначение курсового проекта группа .
Руководитель проекта .( Ф. И. О.) ( подпись )
Проект защищен Оценка
(Дата)
Члены комиссии______________________________
г. Ростов - на – Дону
2008 г.
Содержание
Введение …………………………………………………………………. ..…. 6
1 Массовые силовые и геометрические характеристики
устройств межоперационного транспорта…………………………………..7
1.1 Массы изделий, технологического оборудования, подвижных
элементов устройства…………………………………………………….…...7
1.2 Расчет исполнительный механизм пластинчатого цепного
конвейера……………………………………………...…………………….…7
2 Расчет электродвигателя………………………………………….…………11
2.1 Подбор электродвигателя………………………………………………...11
2.2 Кинематическая схема привода………………………………………….12
3 Расчет редуктора……………………………………………………………..15
3.1 Основные характеристики механизмов привода……………………….15
3.2 Подбор редуктора……………………....………………………………..17
4 Расчет ременной передача…………………………………………………...19
4.1 Расчет ременной передачи……………………………………………….19
5 Конструирования вала тяговых звездочек………………………………….21
5.1 Расчет тихоходного вала………………………………………………...21
5.2 Определения опорных реакций………………………………………….22
5.3 Определяем диаметр вала. ………………………………………………24
5.4 Расчет коэффициент запаса прочности…………………………………25
6 Расчет муфты…………………………………………………………………28
6.1 Алгоритм расчета муфты………………………………………………...28
7 Шпоночное соединение.... ... ....................……………………… ……….....31
7.1 Расчет шпоночного соединения ...............................................................32
8 Расчет подшипников качения. .......................................................................33
8.1 Подбор подшипников качения..................................................................33
9 Динамические характеристики привода........................................................36
9.1 Крутящий моменты на валу двигателя.....................................................36
9.2 Моменты инерции масс рабочих органов................................................36
9.3 Характеристики рабочего цикла................................................................37
9.4 Временные характеристики рабочего цикла............................................39
9.5 Характеристика нагрузок рабочего цикла................................................40
Заключение..........................................................................................................43
Список использованной литературы.................................................................44
Приложение А.
Приложение Б.
Введение
Человеческое общество постоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.
В данной курсовой работе разрабатывается автоматическая линия конвейера для заливки литейных форм расплавленным металлом с целью получения отливок. Рассматриваемый конвейер горизонтальный пластинчатый с цепным тяговым элементом.
Основная цель курсовой работы разработать и рассчитать тихоходный вал конвейера. По ходу расчета подобрать асинхронный двигатель, рассчитать соответствующие элементы кинематической схемы, провести динамический расчет системы.
1 Массовые силовые и геометрические характеристики устройств
межоперационного транспорта
1.1 Массы изделий, технологического оборудования, подвижных
элементов устройства
Массы изделий постоянны на дооперационном (М1, кг) и после операционном (М2, кг) отрезках L1,м и L2,м , то масса изделий на обоих отрезках:
, (1.1)
где I- шаг установки изделий, м.
, (кг)
1.2 Расчет исполнительный механизм пластинчатого цепного
конвейера
Исполнительный механизм пластинчатого цепного конвейера является вал тяговых звездочек, который приводит в движение двухрядную втулочную-катковую цепь с грузонесущими устройствами, суммарная масса которых:
, (1.2)
, (кг)
Минимальное натяжения цепей в точке сбегания с тяговых звездочек принимается для выбирания люфтов в звеньях тяговой цепи:
, (Н) (1.3)
Максимальное натяжение цепей в точки набегания на тяговые звездочки:
, (1.4)
где g = 9,81 , w = 0,1 – коэффициент сопротивления перемещению тяговой цепи на катках по направляющим.
, (Н)
Разрушающая нагрузка одного радя цепи:
, (1.5)
=21150*6/2=63451, (Н)
Шаг втулочно-катковой цепи типа ВКГ, ГОСТ 588-64, принимаем в зависимости от из ряда:
Таблица – 1 Зависимость от
|
, кН |
13 |
60 |
125 |
|
, мм |
100 |
125 |
150 |
Согласно таблицы 1 принимаем значения =125мм.
Число зубьев звездочки z принимаем 10.
Диаметр начальной окружности тяговой звездочки:
, (1.6)
, (мм)
Расстояние между плоскостями тяговых звездочек выбираем по ориентировочному соотношению В=1,5*, ближайшее из ряда: 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1500, (мм)
Расчетное значения В=607, поэтому принимаем В= 630.
Тяговое сопротивления цепей на звездочках:
, (1.7)
, (Н)
Крутящий момент на валу звездочек с учетом КПД подшипников качения 0,99:
, (1.8)
, (Н*м)
Мощность необходимая на валу тяговых звездочек (на выходе):
, (1.9)
, (кВт)
Частота вращения вала тяговых звездочек (на выходе):
, (1.10)
, (об/мин)
Ориентировочный диаметр вала звездочек цепного конвейера:
, (1.11)
где - допускаемое напряжения, =20 мПа.
,(мм)
2 Расчет электродвигателя
2.1 Подбор электродвигателя
Основной задачей на этапе конструирования привода является минимизация его стоимости и габаритных размеров при обеспечении надежности и технологичности. Это достигается оптимальным соотношением параметров привода и электродвигателя по рекомендуемым значениям передаточных чисел всех его элементов, которые основаны на опыте инженерной практике.
Рисунок 1 Схема алгоритма подбора электродвигателя и разбивки передаточных чисел привода
Проектирования привода осуществляем по алгоритму приведенному на рисунке 1.
2.2 Кинематическая схема привода
Составим кинематическую схему привода согласно заданию (рисунок 2). Вводим обозначения: n- частота вращения вала, N – передаваемая мощность на соответствующем валу, U – передаточное число элементов привода, - к.п.д. элементов привода.
Рисунок 2 Кинематическая схема привода
Общий коэффициент полезного действия привода находим как произведение к.п.д. входящих узлов трения:
= , (2.1)
где - к.п.д ременной передачи, - зубчатой передачи, - подшипников качения, - муфты.
= 0,95*0,96*0,96*0,98=0,85 ,
Рассчитываем мощность необходимую на валу двигателя:
, (2.2)
, (кВт)
Выбираем асинхронный двигатель марки RA132MB6 с характеристиками:
- мощность двигателя N = 5,2 кВт.
- обороты двигателя n = 820 об/мин.
- момент инерции на валу J = 0.0434 .
Возможное передаточное число двигателя:
, (2.3)
