Разматыватели рулонного металлопроката - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Разматыватели рулонного металлопроката

Краткая характеристика предприятия ОАО "Первоуральский Новотрубный завод". Производство круглых и профильных электросварных прямошовных труб на ТЭСА 10-32. Реконструкция ТЭСА 10-32 цеха № 15 ОАО "ПНТЗ" с конструктивной разработкой разматывателя полосы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Металлопрокат широко применяется во всех отраслях народного хозяйства. Одной из важных составляющих производимого металлопроката являются трубы.
Более 60 % общего производства стальных труб составляют сварные трубы, причём производство сварных труб развивается более быстрыми темпами, чем бесшовных. Стальные сварные трубы широко применяют во многих отраслях народного хозяйства: нефтяной и газовой промышленности, строительной промышленности, энергетике, химической промышленности, сельском хозяйстве и т.д. Современные методы производства сварных труб позволяют получать трубы, отличающиеся большей точностью по толщине стенки и диаметру, низкой себестоимостью, малым расходом металла. Сварные трубы изготавливают размерами 6 -1620 мм по наружному диаметру и толщиной стенки 0,15 - 26 мм.
К настоящему времени известно много способов производства сварных труб, которые отличаются друг от друга как применяемыми методами сварки, так и способами формовки листового материала в трубную заготовку.
Начальной операцией производства сварных труб является размотка рулонов с последующей задачей полосы в правильную машину.
От надежной работы разматывателя зависит работа всего агрегата. Эксплуатация двухпозиционного разматывателя фирмы «Marcegaglia impianti» позволит существенно сократить время простоев и время ремонтов, а так же снизить потребление электроэнергии, и снизить затраты на приобретение запасных частей.
Краткое описание технологического процесса
Для производства круглых и профильных электросварных прямошовных труб на ТЭСА 10-32 используется следующий технологический процесс, схема которого представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Схема технологического процесса ТЭСА 10-32
Агрегат предназначен для производства сварных прямошовных труб диаметром от 10 до 32 мм, толщиной стенки от 0,5 до 2,0 мм, длиной от 5 до 9 м из стальной ленты в рулонах методом холодной формовки и высокочастотной электрической сварки.
Предварительно разрезанный на агрегате продольной резки штрипс, в виде рулонов ленты, со склада, захватной тележкой подаётся на двухпозиционный разматыватель с цанговым зажимом, где осуществляется снятие обвязки, размотка рулона и заправка переднего конца в тянущие ролики правильной машины для правки разматываемой полосы и облегчения заправки в петлевое устройство.
После сварки в среде инертного газа на установке автоматической обработки концов и стыковки концов рулонов, лента загоняется в спиральный накопитель, обеспечивающий непрерывность работы стана. Далее лента направляется в формовочный стан, где формуется в трубную заготовку, после чего кромки заготовки свариваются.
В цехе №15 ОАО «ПНТЗ» применяется самая современная технология сварки токами высокой частоты (радиочастотная). Основные преимущества этого способа сварки труб:
- возможность значительного увеличения скорости сварки;
- получение труб с качественным швом из горячекатаной нетравленой заготовки;
- значительное уменьшение расхода электроэнергии на 1 тонну готовой продукции;
- возможность применения одного и того же сварочного оборудования при сварке различных материалов.
Принцип метода заключается в том, что ток высокой частоты, проходя по участку заготовки, интенсивно разогревает ее кромки, которые при обжатии «намертво» свариваются. Важным преимуществом метода высокочастотной сварки является то, что микротвердость сварного шва и переходной зоны всего лишь на 10-15% отличается от микротвердости основного металла. Подобные структуру и свойства сварного соединения невозможно получить ни одним из существующих способов сварки труб.
Снимается наружный грат. По желанию заказчика, возможно снятие внутреннего грата.
После, сварочный шов охлаждается эмульсией в двух секциях охлаждающей установки, и труба поступает в калибровочный стан с профилировочным участком, где она приобретает окончательные размеры, форму и подвергается продольной правке.
Неразрушающий контроль качества труб с автоматической отметкой бракованных труб осуществляется токовихревым дефектоскопом.
Далее непрерывная труба разрезается на заданные длины на летучем отрезном станке с помощью пильного диска, что позволяет получить торец трубы с минимальными заусенцами. Затем трубы с дефектом сварного шва подаются в соответствующий карман. Часть труб передаётся на специальный инспекционный стол, где происходит разбраковка труб. Стол оборудован карманом и стаканом для вырезки дефектов, а также отбора образцов для лабораторных испытаний.
Трубы, соответствующие требованиям ГОСТа, взвешиваются и упаковываются. Часть труб, требующая зачистки заусенцев и гидроиспытаний, мостовым краном подаётся на задающий стеллаж отдельно стоящей поточной линии обработки торцов труб и гидропресса, где осуществляется продувка труб для удаления снятого внутреннего грата, с торцов труб снимается заусенец и производится гидроиспытание труб.
Поточная линия может работать в раздельном режиме, т.е. трубы после зачистки и продувки могут не подаваться на гидроиспытание и сбрасываются в карман. Имеется отдельный стеллаж загрузки гидропресса.
Накопитель рулонов предназначен для установки пакета рулонов и представляет собой поворотную обойму с двумя штырями. Обойма от гидроцилиндра через реечную передачу может поворачиваться на 180° в одну и в другую стороны. После поворота обойма фиксируется гидравлическим фиксатором.
Тележка загрузочная предназначена для подачи рулонов от накопителя к двухпозиционному разматывателю. Тележка представляет собой сварную раму, которая на катках перемещается по рельсам от гидроцилиндра и снабжена механизмом зажима рулонов.
Разматыватель полосы (двухпозиционный) предназначен для приема рулона, разворота его в положение, удобное для отгиба переднего конца ленты и удержания вращающегося рулона во время размотки. Привод вращения барабанов осуществляется от электродвигателя постоянного тока. Рулон в разматывателе должен быть жестко укреплен и установлен строго по оси трубосварочного стана.
Разматыватели рулонного металлопроката
Эргономика разработана таким образом, что оборудование удобно и безопасно в работе. Дополнительно может комплектоваться тележкой для подачи рулонов, прижимным роликом, приводом размотки, приводом разжима, устройством подсчёта остатка металла в рулоне. На рисунке 2.1 представлен разматыватель консольный с возможностью установки загрузочной тележки [1].
Рисунок 2.1 - Разматыватель консольный с возможностью установки загрузочной тележки
На рисунке 2.2 изображен разматыватель с двумя консолями с возможностью быстрой смены рулонов [1].
Рисунок 2.2 - Разматыватель с двумя консолями с возможностью быстрой смены рулонов
На рисунке 2.3 изображен разматыватель двухопорный пассивный.
Рисунок 2.3 - Разматыватель двухопорный пассивный
На рисунке 2.3 изображен разматыватель консольный с загрузочной тележкой [2].
Рисунок 2.3 - Разматыватель консольный с загрузочной тележкой
Возможная ширина разматываемого рулона, мм: 100, 320, 400, 600, 1250, 1500, 1830 (или другая по заказу).
Максимальная толщина разматываемой полосы, мм: 3,6.
Максимальная масса разматываемого рулона, тн: 3, 5, 8, 10, 12, 15.
Мощность электродвигателя привода, кВт (если есть): 1,5; 3.
Внутренний/ наружный диаметр рулона в мм: 400-600/по заказу.
Неприводной двухопорный разматыватель рулона РМ.
Разматыватель рулонного метала Мобипроф РМ [3] предназначен для работы с металлом в рулонах при использовании совместно с профилировочными станками, станками для резки металла, в составе линий раскроя и т.п. Разматыватель имеет регулировку диаметра рулона, штурвал для размотки/смотки.Узел с крестовинами снимается с рамы, вставляется внутрь рулона, разжимается и затем вместе с рулоном устанавливается на раму.
Преимущества разматывателя РМ вал на 4-х подшипниках, по 2 с каждой стороны;
ручная настройка на диаметр рулона;стационарная станина;штурвал для размотки, смотки и торможения рулона;по дополнительному заказу разматыватели могут быть оснащены устройством подъёма рулона.
Разматыватель рулонного метала Мобипроф РМ представлен на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 - Разматыватель рулонного метала Мобипроф РМ
Техническая характеристика разматывателя рулонного метала Мобипроф РМ приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Техническая характеристика разматывателя рулонного метала Мобипроф РМ
Одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».
В таблице 2.2 приведена техническая характеристика одноголовочного разматывателя фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.6 изображен одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».
Таблица 2.2 - Техническая характеристика одноголовочого разматывателя фирмы «Rost Group & Technology»
Рисунок 2.6 - Одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»
Двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».
В таблице 2.3 приведена техническая характеристика двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.7 изображен двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».
Таблица 2.3 - Техническая характеристика двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»
Рисунок 2.7 - Двухголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»
Гидравлический одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».
В таблице 2.4 приведена техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.8 изображен гидравлический одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology».
Таблица 2.4 - Техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя фирмы «Rost Group & Technology»
Рисунок 2.8 - Гидравлический одноголовочный разматыватель фирмы «Rost Group & Technology»
Гидравлический одноголовочный разматыватель с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology».
В таблице 2.5 приведена техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology» [4]. На рисунке 2.9 изображен гидравлический одноголовочный разматыватель с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology».
Таблица 2.5 - Техническая характеристика гидравлического одноголовочного разматывателя с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology»
Рисунок 2.9 - Гидравлический одноголовочный разматыватель с автопогрузчиком рулонов фирмы «Rost Group & Technology»
Приводные двойные разматыватели фирмы «NZPO».
В таблице 2.6 приведена техническая характеристика приводного двойного разматывателя фирмы «NZPO» [5]. На рисунке 2.10 изображен приводной двойной разматыватель фирмы «NZPO».
Рисунок 2.10 - Приводной двойной разматыватель фирмы «NZPO»
Таблица 2.6 - Техническая характеристика приводного двойного разматывателя фирмы «NZPO»
Разматыватели фирмы SteelFrameMaster.
Для станков SteelFrameMaster существуют несколько видов разматывателей [6], в зависимости от размера рулонов стали и необходимой скорости производства.
Для производства малых объемов, в особенности для однофазных станков, имеются ручные разматыватели без электропривода. Для производства больших объемов, в частности для трехфазных станков, использование разматывателей с электроприводом дает возможность функционирования на полной скорости.
На рисунке 2.11 изображен разматыватель SteelFrameMaster.
Рисунок 2.11 - Разматыватель SteelFrameMaster
Это достигается благодаря синхронизации подачи стали с потребностью в ней. Это значит, что станок не будет терять в мощности и точности, из-за того, что ему нужно тянуть сталь из рулона самому.
Модель 1. Ручной разматыватель люлечного типа.
Для производства малых объемов с помощью однофазового станка и/или для использования прямо на строительной площадке. В таблице 2.7 приведена техническая характеристика ручного разматывателя люлечного типа.
Таблица 2.7 - Техническая характеристика ручного разматывателя люлечного типа
Модель 2. Ручной разматыватель консольного типа.
Для малых и средних объемов производства на однофазном станке. В таблице 2.8 приведена техническая характеристика ручного разматывателя консольного типа.
Таблица 2.8 - Техническая характеристика ручного разматывателя консольного типа
Модель 3. Разматыватель консольного типа с электроприводом.
Для больших объемов производства и трехфазных станков для максимизации производительности. В таблице 2.9 приведена техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом.
Таблица 2.9 - Техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом
Модель 4. Разматыватель консольного типа с электроприводом для большей нагрузки.
Для больших объемов производства и трехфазных станков, использующих более широкие рулоны. В таблице 2.10 приведена техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом для большей нагрузки.
Таблица 2.10 - Техническая характеристика разматывателя консольного типа с электроприводом для большей нагрузки
2.3 Конструктивные достоинства и недостатки, выявившиеся при эксплуатации
В настоящее время в линии производства электросварных труб ТЭСА 10-32 используется накопитель рулонов, тележка загрузочная, разматыватель полосы двухпозиционный конструкции «ВНИИМЕТМАШ», в процессе эксплуатации которых выявились недостатки, такие, как:
? Из-за неправильной установки накопителя рулонов, существует перекос, который значительно затрудняет загрузку рулонов;
? При данной технологической схеме давления в гидросистеме недостаточно для осуществления технологического процесса (приходится отключать другие механизмы, что приводит к простоям оборудования);
? сложность в эксплуатации и ремонте.
Для устранения недостатков предлагается заменить существующую конструкцию на двухпозиционный разматыватель фирмы «Marcegaglia impianti», имеющий принципиально другую конструкцию. Данный выбор мы обосновываем тем, что в цехе уже есть разматыватели данной конструкции на станах ТЭСА 10-76 и ТЭСА 10-63,5. Есть специалисты по установке, эксплуатации и ремонту данного оборудование. Разматыватели «Marcegaglia impianti» проверены временем и не вызывают особых нареканий.
В механизме разматывания вместо двух электродвигателей и ременной передачи используются два гидромотора, передающие крутящий момент по средствам редуктора и электромагнитной муфты. Поворот разматывателя вокруг своей оси осуществляется путем внутреннего зацепления от гидромотора, а в существующей конструкции с помощью гидроцилиндра с рейкой, входящих в зацепление с зубчатым колесом на разматывателе.
Конструкция такого разматывателя представлена на рисунке 2.12
Рисунок 2.12 - Разматыватель двухпозиционный «Marcegaglia impianti»
Все расчеты выполнены по методике Г.Л. Баранова [7]
3.1 Расчет мощности привода поворота разматывателя вокруг своей оси
Масса поворачивающейся части разматывателя m= 825 кг.
Максимальная масса одного рулона m= 3000 кг.
Передаточное число зубчатой передачи .
где Q - вес поворачивающейся части разматывателя вместе с рулоном, Н;
- КПД одной пары подшипников качения,
r- радиус поворачивающейся плиты, м.
По требуемой мощности из каталога фирмы «SAMHYDRAULIK» выбираем регулируемый гидромотор AG 50 NC25 с ближайшей большей стандартной мощностью 8,4 кВт, максимальным крутящим моментом T = 126 Нм, максимальной частотой вращения .
3.1.2 Требуемая частота вращения вала двигателя
3.1.3 Мощности передаваемые шестерней и колесом
3.1.4 Крутящие моменты, передаваемые шестерней и колесом
Крутящий момент определяется по формуле
3.2 Расчет зубчатой передачи поворота разматывателя вокруг своей оси
3.2.1 Выбор материалов зубчатых колес
Определяем размеры характерных сечений заготовок, принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи U > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни.
Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40Х, термообработку - улучшение, твердость поверхности зуба шестерни - 269…302 НВ, твердость поверхности зуба колеса - 235…262 НВ.
Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колекса:
3.2.2 Определение допускаемых напряжений
Для их определения используем зависимость
Пределы контактной выносливости определяем по формулам:
Коэффициенты безопасности , . Коэффициенты долговечности
Базовые числа циклов при действии контактных напряжений:
Эквивалентные числа циклов напряжений
где - коэффициент эквивалентности для легкого режима работы
где с = 1, - суммарное время работы передачи, .
Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:
Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи
Эти напряжения вычисляются по формуле
Пределы изгибной выносливости зубьев
Коэффициенты безопасности при изгибе:
Коэффициенты, учитывающие влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода
где - показатель степени кривой усталости, ;
Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе ,
где - коэффициенты эквивалентности для легкого режима работы.
Определим допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса:
- коэффициент ширины зубчатого венца для прямозубых передач.
Полученное межосевое расстояние округляем до ближайшего большего стандартного значения: мм
Модуль, числа зубьев колес и коэффициенты смещения
Рекомендуемый диапазон для выбора модуля
Из полученного диапазона выбираем стандартный модуль m = 6 мм
При отличие фактического передаточного числа от номинального должно быть не больше 2,5%
Учитывая, что , принимаем коэффициент смещения
Ширина зубчатых венцов и диаметры колес
Ширину зубчатого венца колеса определим по формуле
Округлим до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров: мм. Ширину зубчатого венца шестерни принимаем на 3 мм меньше чем . Примем мм.
Диаметры окружностей зубчатых колес:
Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи
Для полученной скорости назначаем степень точности передачи .
Проверка контактной прочности зубьев
Проверочный расчет зубьев на контактную прочность выполняем по формуле
где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса;
где А = 0,06 - для прямозубых передач;
- коэффициент, учитывающий приработку зубьев.
При НВ < 350 для определения используем выражение
где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы.
Для определения вычислим коэффициент ширины венца по диаметру:
По значению определим методом линейной интерполяции
Динамический коэффициент определим методом линейной интерполяции .
Поскольку , выполним расчет недогрузки по контактным напряжениям
3.3 Выбор пневмоцилиндра фиксатора поворота разматывателя
где - толкающее усилие пневмоцилиндра
где - тянущее усилие пневмоцилиндра
где g - ускорение свободного падения
где = 0,15 коэффициент трения (сталь по стали).
По требуемому усилию выбираем пневмоцилиндр 7020-0233 исполнение 2. Давление в системе 0,4 МПа, толкающее усилие на штоке 2,7 кН, тянущее усилие 2,6 кН, длина штока 216мм, диаметр штока 32 мм, диаметр цилиндра 100 мм, масса пневмоцилиендра 6,5 кг.
3.4 Расчет мощности привода поворота барабана разматывателя
Скорость движения полосы V=15 м/мин.
Наружный диаметр барабана D=1000 мм.
Передаточное число зубчатой передачи Uз=8.
где Q - вес поворачивающейся части разматывателя вместе с рулоном
- КПД одной пары подшипников качения,
По требуемой мощности из каталога фирмы «SAMHYDRAULIK» выбираем регулируемый гидромотор BG 160 NSD 25 с ближайшей большей стандартной мощностью 10 кВт, максимальным крутящим моментом T = 300 Н·м, максимальной частотой вращения .
3.4.2 Требуемая частота вращения барабана
где: n3 - частота вращения вала барабана,
n2 - частота вращения вала шестерни зубчатого зацепления,
n1 - частота вращения вала двигателя.
Мощность передаваемая первым валом (считая от двигателя).
Мощность передаваемая вторым валом (считая от двигателя).
Мощность передаваемая третьим валом (считая от двигателя).
3.4.6 Крутящие моменты, передаваемые валами
Крутящий момент на валу определяется по формуле
3.5 Расчет зубчатой передачи поворота барабана разматывателя
3.5.1 Выбор материалов зубчатых колес
Определяем размеры характерных сечений заготовок, принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи U > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни.
Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40Х, термообработку - улучшение, твердость поверхности зуба шестерни - 269…302 НВ, твердость поверхности зуба колеса - 235…262 НВ.
Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колекса:
3.5.2 Определение допускаемых напряжений
Для их определения используем зависимость
Пределы контактной выносливости определяем по формулам:
Коэффициенты безопасности , . Коэффициенты долговечности
Базовые числа циклов при действии контактных напряжений:
Эквивалентные числа циклов напряжений
где - коэффициент эквивалентности для легкого режима работы
где с = 1, - суммарное время работы передачи, .
Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:
Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи
Эти напряжения вычисляются по формуле
Пределы изгибной выносливости зубьев
Коэффициенты безопасности при изгибе:
Коэффициенты, учитывающие влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода
где - показатель степени кривой усталости, ;
Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе
где - коэффициенты эквивалентности для легкого режима работы.
Определим допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса:
Коэффициент ширины зубчатого венца для прямозубых передач принимаем .
На этапе проектного расчета задаемся значением коэффициента контактной нагрузки . Тогда
Полученное межосевое расстояние округляем до ближайшего большего стандартного значения: мм
Модуль, числа зубьев колес и коэффициенты смещения
Рекомендуемый диапазон для выбора модуля
Из полученного диапазона выбираем стандартный модуль m = 4 мм
При отличие фактического передаточного числа от номинального должно быть не больше 4 %
Учитывая, что , принимаем коэффициент смещения шестерни ;.
Ширина зубчатых венцов и диаметры колес
Ширину зубчатого венца колеса определим по формуле
Округлим до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров: мм. Ширину зубчатого венца шестерни принимаем на 3 мм больше чем . Примем мм.
Диаметры окружностей зубчатых колес:
Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи
Для полученной скорости назначаем степень точности передачи
Проверка контактной прочности зубьев
Проверочный расчет зубьев на контактную прочность выполняем по формуле
где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса;
где А = 0,06 - для прямозубых передач;
При НВ < 350 для определения используем выражение
где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы.
Для определения вычислим коэффициент ширины венца по диаметру:
По значению определим методом линейной интерполяции
Динамический коэффициент определим методом линейной интерполяции .
Поскольку , выполним расчет недогрузки по контактным напряжениям
3.6 Проектировочный расчет вал-шестерни
Крутящий момент на валу Т = 449,53 Н·м.
Силы, приложенные к валу со стороны зубчатого зацепления:
Консольная нагрузка со стороны расцепной муфты кН.
Расстояние от точки приложения усилия со стороны зубчатого венца до правой опоры мм.
Расстояние от точки приложения консольной нагрузки до левой опоры мм.
Материал вала сталь 45, термообработка - улучшение, предел прочности МПа, предел текучести МПа.
3.6.1 Определим диаметр сечения вал - шестерни
Полученный диаметр округляем до ближайшего большего числа из ряда нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69, принимаем d=50 мм.
Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Опорные реакции в вертикальной плоскости:
3.6.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Изгибающие моменты в сечении 2 (горизонтальная плоскость):
Изгибающий момент в сечении 1 (вертикальная плоскость):
Изгибающий момент в сечении 2 (вертикальная плоскость):
На основании выполненных расчетов строим эпюры изгибающих и крутящих моментов. (рисунок 3.1). Эпюра изгибающих и крутящих моментов представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Эпюры изгибающих и крутящих моментов
В качестве опасного сечения рассмотрим сечение, в котором действуют наибольшие изгибающие моменты и имеются концентраторы напряжений. Таким сечением является сечение 2, для которого концентратором напряжений является посадка с натягом внутреннего кольца подшипника.
3.7 Расчет вала на усталостную прочность в сечении 2
В сечении действуют: изгибающий момент М и крутящий момент Т=449,53 Н·м.
3.7.2 Геометрические характеристики сечения
Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой
Касательные напряжения меняются по отнулевому циклу
Пределы выносливости углеродистых сталей при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по формулам:
3.7.5 Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения
Для посадки с натягом определим методом линейной интерполяции:
3.7.6 Коэффициент влияния шероховатости поверхности
Поверхность вала под подшипник получена чистовым шлифованием с Ra=0,8 мкм. По величине Rа принимаем .
3.7.7 Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла
3.7.8 Коэффициент влияния упрочнения
Примем, сто на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует. Тогда .
3.7.9 Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали
3.7.10 Коэффициенты запаса прочности
Усталостная прочность вала в сечении 2 обеспечена.
3.8 Расчет вала на статическую прочность
Расчет выполняем по наибольшей возможной нагрузке. Эквивалентное напряжение определим по формуле:
где [S] - допускаемый коэффициент запаса прочности, примем [S]=1,5.
Условие обеспечения статической прочности
Статическая прочность вала в сечении 2 обеспечена.
Для нашего механизма по передаваемому крутящему моменту Т=449,53 Н·м выбираем муфту Э1М 134 - 2Н ГОСТ 21573-76 с номинальным передаваемым моментом 630 Н·м.
3.10 Расчет подшипников на долговечность
Выбираем подшипники 1000910 ГОСТ 8338-75, наружный диаметр D = 72 мм, внутренний диаметр d = 50 мм, ширина В = 12 мм, базовая динамическая грузоподъемность С = 35,3 кН.
Коэффициент вращения V при вращении внутреннего кольца подшипника равен 1.
Температурный коэффициент КТ при температуре подшипника меньше 105 градусов по Цельсию принимаем КТ = 1.
Коэффициенты нагрузки Х и Y принимаем Х = 1, Y = 0.
Коэффициент безопасности Кб. Зубчатая передача имеет девятую степень точности. Коэффициент безопасности в этом случае Кб = 1,3.
Эквивалентная динамическая нагрузка
Долговечность подшипника при максимальной нагрузке
где m = 3 - показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников,
n = 38,24 мин-1 - частота вращения вала.
Эквивалентная долговечность подшипника
где =0,125 - коэффициент эквивалентности для легкого режима нагружения.
Поскольку ч, то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.
4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Для обслуживания оборудования нужен один квалифицированный рабочий с разрядом не ниже 5-го. Рабочие, осуществляющие технический уход, устранение дефектов и ремонт, должны быть хорошо знакомы с оборудованием и иметь разряд не ниже 4-го.
Проводится осмотр механизмов трубоэлектросварочного стана, обратив особое внимание на исправность подводящих рукавов электропроводки и защитного заземления. Проверяется исправность и четкость фиксации аппаратов управления на пультах управления.
Все ключи управления на пультах управления установить в положении ноль. Вызвать дежурного электрика для подачи напряжения на установку.
Производится настройка валов формовочного и калибровочного станов. Проверяется состояние системы подачи эмульсии.
Перед введением оборудования в эксплуатацию в каждом случае необходимо посредством обхода и осмотра проверить непосредственную окружающую среду машины и отдельные агрегаты. Во время этого следует проверить, не имеется ли какого-либо явно видимого препятствия запуска оборудования. Необходимо проверить также состояние смазки машины. Только соответственно смазанная машина с редукторами и гидравликой наполненными до предписанного уровня может быть запущена. После этого включением главного выключателя на шкафу управления и на пульте управления оборудование подключается к сети и электросеть приведена в эксплуатационное готовое состояние. Об этом сигнализируют сигнальные лампы на шкафу управления и пульте управления. После этого производится запуск электродвигателей приводов агрегата, гидравлической системы, приводных роликов транспортирующего рольганга.
В начале, после ремонта, устранения дефектов, продолжительного простоя машины, а также после введения в эксплуатацию, необходимо осуществить испытания. Посредством испытаний осуществляется проверка правильности функционирования узлов оборудования. В это время узлы независимо друг от друга и технологического процесса должны быть подвергнуты самостоятельному запуску и управлению. Сначала следует проверить приводные электродвигатели, а затем срабатывание гидравлики.
После испытаний может осуществляться промышленная эксплуатация ТЭСА 10-32. Обслуживающий персонал во время эксплуатации должен наблюдать за машиной в отношении точности выполнения всех рабочих процессов. Даже в случае малейших перебоев в работе обслуживающий персонал должен немедленно остановить агрегат и устранить дефект. Аккуратное обслуживание в большой степени влияет на долговечность и производительность установки.
4.6 Остановка, прекращение эксплуатации
В конце смены или перед остановкой на продолжительное время необходимо следить за нижеследующим: в случае частичного автоматического цикла управления или в случае индивидуального ручного управления режимом работы, по окончании части цикла или циклов, кнопками соответствующей позиции отключить напряжение управления т.е. остановить все приводы, а затем про
Разматыватели рулонного металлопроката дипломная работа. Производство и технологии.
Декабрьское Сочинение Темы И Произведения
Реферат На Тему Редкая Острая Патология Жкт
Общая Физическая И Спортивная Подготовка Студентов Реферат
Практическое задание по теме Траектория движения манипулятора робота
Право Собственности Публичных Образований Курсовая Работа
Курсовая Работа На Тему Познавательные Психические Процессы, Мышление
Курсовая работа: Автоматизация центрального теплового пункта города
Сочинение На Тему Посещение Музея 10 Предложений
Компоненты Курсовой Работы
Курсовая работа по теме Создание базы данных "Wc3 Cybersport Data Base"
Реферат по теме Прямые иностранные инвестиции
Реферат: М.П. Малахов. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение По Литературе На Тему Капитанская Дочь
Реферат: Одежда тибетцев. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Эволюционные алгоритмы
Курсовая работа по теме Роль налогов в государственном финансовом регулировании экономики
Отчет по практике по теме Анализ сбытовой политики и мотивации персонала
Контрольная Работа На Тему Основні Напрями Удосконалення Податкової Системи України
Реферат: Договор андеррайтинга
Шпаргалка: Итальянские обозначения характера исполнения
Реалізація програмованого логічного контролера - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Организационные структуры управления на примере ГУП "Зилаирское ЖКХ" - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Опричнина: причины и последствия - История и исторические личности презентация