Реферат: Оборудование производства ИУ

Реферат: Оборудование производства ИУ




💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻




























































Содержание.............................................................................................. 1
Задание..................................................................................................... 2
Введение................................................................................................... 3
1. Расчет основных параметров роторной линии.................................. 4
1.1. Определение конструктивных параметров.................................. 4
инструментального блока.................................................................... 4
1.2. Выбор шага ротора...................................................................... 5
1.3. Расчет числа позиций технологического ротора........................ 5
1.4. Расчет конструктивных параметров роторов............................. 8
2. Расчет элементов инструментального блока.................................... 11
3. Расчеты на прочность элементов конструкции................................ 13
механического привода......................................................................... 13
3.1. Силы, действующие на элементы привода................................ 13
3.2. Расчет ползуна............................................................................ 15
3.3. Расчет перемычек барабана....................................................... 16
4. Расчет привода транспортного движения........................................ 19
4.1. Выбор схемы привода................................................................ 19
4.1. Определение крутящего момента на валу технологических и транспортных роторов............................................................................................... 19
4.1.1. Технологический ротор с механическим приводом рабочего движения.......................................................................................................... 19
4.1.2 Транспортный ротор............................................................ 20
4.2. Расчет мощности электродвигателя привода............................ 21
4.3. Выбор электродвигателя............................................................ 21
Список использованных источников.................................................... 22
Разработать автоматическую роторную линию для сборки спортивного патрона калибром 5.6 мм с производительностью 800 шт./мин.
В состав проектно-конструкторских задач, решаемых при проектировании любой автоматической машины, в том числе и роторной линии (АРЛ), входит параметрический синтез. Параметрический син­тез решает задачу определения основных конструкционных (геомет­рических и механических) параметров машины в целом, ее отдель­ных механизмов, устройств и рабочих органов. Применительно к проектированию автоматических роторных линий параметрический синтез включает определение конструктивных размеров инструмен­тальных блоков, установление шага ротора, расчет числа позиций (блоков, гнезд) рабочих роторов, радиусов начальных окружностей технологических и транспортных роторов, расчет транспортной ско­рости и частоты вращения роторов.
В большинстве случаев параметрический синтез является задачей оптимизационного типа: параметры роторной линии должны быть определены таким образом, чтобы заданный или выбранный кри­терий эффективности имел оптимальное значение. Руководствуясь определенными из расчетов параметрами машины, конструктор осуществляет эскизную, техническую и затем рабочую разработку.
Инструментальный блок (ИБ) это сменный узел технологи­ческого ротора для установки инструмента и обеспечения основ­ных и вспомогательных переходов технологических операций. Инструментальный блок должен обеспечивать заданную точность взаимного расположения рабочего инструмента и обрабатываемой детали, обладать необходимыми прочностью и жесткостью, иметь минимальную массу, допускать быстрый съем из гнезда технологического ротора.
Типовая схема инструментального блока для штамповочной операции (см. рис.1) позволяет оценить его основные размеры.
Диаметр D бл
блока определяется с учетом максимальных поперечных размеров деформирующего инструмента
где D м
­­­– диаметр поперечного сечения матрицы, мм.
Расчетные зависимости для определения геометрических размеров матриц для различных технологических операций приведены в таблице 1. [1]
Диаметр матрицы: D м
= 3 *
d d
= 3 *
5,6 = 16,8 мм
Диаметр блока: D бл
= 2 *
16,8 = 33,6 мм
Принимаем диаметр блока равный 36 мм
где L т
– технологическое перемещение инструмента, включающее подвод инструмента, рабочее перемещение и проталкивание детали из матрицы., мм;
L кр
, L зх
– размеры элементов ИБ, мм.
Технологическое перемещение на стадии эскизной проработки можно определить по формуле:
Величина L кр
определяется из соотношения:
Величина L зх
определяется из конструктивных соображений.
Шаг между гнездами ротора h р
выбирается в зависимос­ти от размеров детали, инструментальных блоков и зазоров между ними (см. рис.2 [1]).
Для роторов штамповочного производства шаг ротора:
где Dh– зазор между инструментальными блоками, мм .

Величина Dh определяется размерами ИБ, их конструкцией и системой крепления в гнездах ротора (для роторов с механическим
приводом Dh= (0.1… 0.4)× D бл
):
Рассчитанную величину шага роторов с механическим и гид­равлическим приводом округляем до ближайших значений
Общее число позиций (инструментальных блоков, гнезд) рото­ра определяем по минимально необходимой длительности техноло­гического Т т
и кинематического Т к
циклов:
u p
= П т *
Т к
/60 < 1,33 *
П т *
Т т
/60 (3)
где П т
– теоретическая производительность ротора, шт/мин.
Теоретическую производительность выбираем по заданной факти­ческой производительности П ф
с учетом цикловых потерь:
Для проектных расчетов коэффициент цикловых потерь
Длительность технологического цикла должна обеспечивать выполнение технологической операции, включая вспомогательные переходы (загрузку детали, ее закрепление и выдачу из ротора). Длительность кинематического цикла определяется, в основном, характеристиками привода рабочего движения ротора. На рис. 1 приведена цикловая диаграмма технологического ротора, показывающая соотношение технологического и кинематического циклов. Для роторных машин, осуществляющих вращение ротора с постоян­ной скоростью, время обработки t р
соответствует углу поворота j р,
а t 1
– углу j 1
и т.д.
Рис. 1. Цикловая диаграмма технологического ротора.
T T
= t 1
+ t 2
+ t p
+ t 3
+ t 4
,
где t 1
, t 4
– соответственно время на подачу детали и выдачу ее из ротора, с;
t 2
, t 3
– время, затрачиваемое на закрепление и освобож­дение детали при обработке, с;
t р
– технологическое время обработки детали, с;
t пд
,t отв
– интервалы времени подвода инструмента к детали и отвода, с;
t х
– время простоя инструментов в исходном положении (хо­лостой ход), с.
Точные значения интервалов кинематического и технологичес­кого циклов можно определить только при расчете механизмов привода рабочего движения и механизмов захвата. На этапе пара­метрического синтеза эти интервалы определяются приближенно с учетом рекомендаций, полученных на основе практики конструиро­вания роторных линий.
Для механического
(кулачкового) привода рабочего движения интервал t р
, соответствующий обработке детали инструментом, определяем по следующим формулам:
для операций чеканки, гибки, сборки
принимаем закон изменения ускорения по синусоиде, обеспечивающий к концу интервала плавное снижение скорости и ускорения рабочего органа до нуля:
где L р
, V р
max
, a р
max
– соответственно путь, допустимые ско­рость и ускорение за время обработки детали инструментом, м, м/с, м/с 2
;
Ориентировочно для указанных операций можно принимать а р
max
£
g, где g– ускорение свободного падения, м/c 2
.
Время подачи изделий в ротор t 1
принимаем равным времени удаления из него t 4
, а при определении числовых значений ис­ходим из того, что угол сопровождения подающими и съемными устройствами не превышает 20°:
Величины интервалов t 2
и t 3
рассчитываем в зависимости от скорости срабатывания зажимных приспособлений, центрирующих и съемных механизмов. В первом приближении принимаем:
Время подвода и отвода инструмента определяем в зависимости от типа привода рабочего движения. Для механического
привода:
где L пд
,L отв
– соответственно перемещение инструмента при подводе к детали и отводе инструмента в исход­ное положение, м;
V max
, а max
– максимальные скорость и ускорение на участках подвода и отвода, м/с, м/с 2
.
Для обеспечения максимальной синхронности работы приводных механизмов технологического и транспортного движений следует соблюдать неравенства t пд
£ t 1
+ t 2
, t отв
£ t 3
+ t 4
:
После определения интервалов кинематического и технологического циклов и проверки соблюдения неравенств определяем общее число позиций ротора
u р
= П т
× Т к
/ 60£ 1,33× П т
× Т т
/ 60
Полученное число позиций технологического ротора u р
округ­ляем в большую сторону и принимаем соответственно параметрическому ряду 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 16, 18, 20, 24 (см. таблицу 3 [1])
Принимаем количество инструментальных блоков u р
= 8
Число инструментальных блоков, находящихся одновременно в рабочей зоне ротора, определяем по формуле:
Радиус начальной окружности технологического ротора:
Величину радиуса R р
проверяем с учетом конструктивных размеров вала ротора и инструментальных блоков (см. рис.2):
Рис. 2. Схема к расчету свободного пространства технологического ротора

V тр
= П т*
h p
/60 = p *
n p*
R p
/30
Для удобства компоновки и обеспечения установленной окружной скорости роторов рекомендуется принимать диаметры начальных окружностей зубчатых колес привода транспортного движения равными диаметрам начальных окружностей роторов. Поэтому полученное значение диаметра начальной окружности ротора D р
уточняем с учетом параметров зубчатого зацепления
Конструктивные параметры транспортных роторов определяем аналогично технологическим. С целью удобства размещения техноло­гических роторов, обеспечения доступа к рабочей зоне, простоты ремонта и обслуживания число позиций и диаметры транспортных ро­торов рекомендуется брать больше технологических (u тр
= (1,25… 1,33)× u ð
).
Для всех технологических и транспортных роторов, входящих в роторную линию, соблюдаем основное условие компоновки:
D p
/D тр
= R p
/R тр
= u р
/u тр
= n р
/n тр
= const (8)
Из соотношения (8) определяются радиус начальной окружности R тр
и частота вращения n тр
транспортного ротора:
Рис. 3. Расчетная схема инструментального блока:
1– ползун; 2– корпус; 3– пуансон; 4– заготовка;
Элементы инструментальных блоков (ИБ) рассчитываются на прочность в опасных сечениях от действия растягивающих (сжимаю­щих) сил и изгибающих моментов. Расчетная схема ИБ для штампо­вочных операций представлена на рис. 3.
Корпус блока рассчитывается на растяжение и изгиб в сече­нии А-А:
где Р т
– номинальное технологическое усилие, Н;
F – площадь расчетного сечения А–А, мм 2
;
y c
– координата центра тяжести сечения, мм;
y max
– ðàññòîÿíèå от центра тяжести до наиболее удаленной точки сечения, мм;
[s]– допускаемые напряжения материала корпуса блока, МПа.
Площадь сечения F, момент инерции I x
, координата центра тяжести y c
и координата y max
рассчитываются по форму­лам:
J x
= (D бл
4
- d пр
4
)/128 (pa/180+sin a);
y c
= 120/pa ((D бл
3
- d пр
3
)/ (D бл
2
- d пр
2
) sin (a/2));
где D бл
– диаметр инструментального блока, мм;
d пр
– диаметр приемника детали, мм.
Размеры D бл
и d пр
определяются по чертежу инструменталь­ного блока.
Опорные поверхности крепления ИБ в блокодержателе рассчитываются на смятие в сечении Б–Б:
где F оп
– площадь опорных поверхностей, мм;
[s см
]– допускаемое напряжение на смятие материала корпу­са, МПа.
Площадь опорных поверхностей определяется по приближенной формуле:
Для определения напряжений, возникающих в элементах ме­ханического (кулачкового) привода рабочего движения роторных машин под действием заданной технологической силы Р т
(см. рис. 4.а.), необходимо установить величины полной реакции R и ее осевой и окружной составляющих R z
è R x
. Полная реакция R необходи­ма для расчета на срез и смятие оси ролика ползуна. Составляю­щая R x
необходима для расчета ползуна на изгиб. Составляющая R z
воспринимается осевыми опорами вала ротора и необходима для выбора осевых подшипников ротора. Конструктивными размер­ными элементами, от которых при заданной величине технологической силы Рт зависят значения R, R x
, R z
являются: вылет ползуна а, длина направляющей барабана b и угол подъема копира b.
Полная реакция копира R нагружает ползун изгибающим моментом, вызывающим нормальные к оси ползуна силы N 1
и N 2
(рис. 4.а). Эти силы являются реакциями направляющей поверхности барабана и учитываются при расчете на прочность перемычки между направляющими отверстиями.
Значения сил R, R x
, R z
, N 1
и N 2
определяются формулам:
R=P т
К т
; R x
=P т
K x
; R z
=P т
K z

где К т
, К õ
, Ê z
– коэффициенты пропорциональности,учитываю­щие
конструктивные особенности крепления ролика.
Рис. 4. Расчетная схема элементов механического привода:
а– силы, действующие в элементах кулачкового привода;
б– схема с консольным расположением ролика;
в– схема с торцевым расположением ролика
В механическом (кулачковом) приводе применяются два типа конструкций ползуна – с консольным расположением ролика (рис. 4.á) и торцевым расположением (рис.4.в). Консольное креп­ление рекомендуется применять при технологическом усилии не более 1000 Н, а торцевое– для усилий до 10 кН.
Коэффициенты К т
, К õ
, Ê z
определяются по формулам:
где f пр
– приведенный коэффициент трения (f пр
= 0,15), учитывающий трение качения ролика по копиру и трение скольжения от­верстия ролика относительно его оси.
Для привода с пазовый (консольным) кулачком значение коэффи­циента В рассчитывается по формуле:
B = 2.3 *
f 1*
(1-3 *
(e/b) *
f 1
) *
(1-f пр
*
tgb)-(tgb+ f пр
)
где е– величина консоли в расположении ролика, мм;
f 1
– коэффициент трения ползуна о направляющие барабана (f 1
= 0,2).
Так как полная реакция и ее составляющие быстро возрастают с увеличением отношения а/b, ýòî îòíîøåíèå ñëåäóåò âûáèðàòü äîñòàòî÷íî ìàëûì. Ïðàêòè÷åñêè îòíîøåíèå а/b äëÿ ïðèâîäîâ ñ òîðöîâûì êîïèðîì íå äîëæíî ïðåâûøàòü 1/3. Ïðè ýòîì âåëè÷èíà à ÿâëÿåòñÿ çàäàííîé ñàìèì çíà÷åíèåì òåõíîëîãè÷åñêîãî ïåðåìåùåíèÿ ðàáî÷åãî èíñòðóìåíòà L ò
, ò. å. à= L ò
è b³ 3× L ò
.
При консольном расположении ролика (рис. 4.б) диаметр оси определяется из условия прочности на изгиб:
где [n]– допускаемый коэффициент запаса ([n] = 1,5...2,0);
Ê s
– эффективный коэффициент концентрации напряжений (Ê s
= 1,8...2,0);
s –1
– предел выносливости при симметричном цикле нагружения (s –1
= (0,4... 0,45)×s в
, МПа);
s в
- предел прочности материала оси, МПа.
Наружный диаметр ролика определяется из условия проворачиваемости (d ð
³ 1,57× d 0
).
После определения параметров ползуна необходима проверка условий контактной прочности ролика и проверка на удельное давление и нагрев кинематической паре ролик-ось.
Наибольшее контактное напряжение при цилиндрическом ролике и выпуклом профиле кулачка определяется по формуле Герца:
где r д
– радиус кривизны действительного профиля кулачка, мм;
Условие контактной прочности выполняется
Проверка кинематической пары ролик-ось на удельное давление и нагрев производится по формулам:
где D 0
и D ê
– начальный диаметр ротора и средний диаметр кулачка, мм ;

П т
– теоретическая производительность ротора шт/мин,
[ð]– допускаемое удельное давление для трущихся поверхностей, МПа;
[ð× V è
]– допускаемое значение износо- и теплостойкости трущихся поверхностей, МПа× ìì/с.
Для материалов сталь по стали [ð]= 15…18 МПа, [ð× V è
]= 30…40 МПа× ìì/с.
Для практически наиболее важного случая, когда одновре­менно с копиром взаимодействует только один ползун, к одной перемычке приложено по одной силе: к передней по направлению вращения ротора перемычке приложена сила N 2
, а к задней– N 1
(см. рис. 5). N 1
> N 2
, поэтому более нагруженной является перемычка, к кото­рой приложена сила N 1.

Составляющая N õ
ñилы N 1
, направленная параллельно линии, соединяющей центры направляющих отверстий, вызывает в перемычке напряжения изгиба s 1
, кручения t 1
и среза t 2
. Соответствующие нормальные и касательные напряжения определя­ются из соотношений:
где d п
– диаметр направляющего отверстия для ползуна, мм;
b– высота перемычки (длина направляющего отверстия барабана), мм.
Сила N ó
вызывает в перемычке изгиб в горизонтальной и вертикальной плоскостях и растяжение. Нормальные напряжения этих деформаций составят:
Суммарное нормальное напряжение будет максимальным в точке А, где все составляющие имеют один знак: s å
A
= s 1
+ s 2
+ s 3
+ s 4
.
Касательное напряжение в этой точке равно t 2
.
Суммарное касательное напряжение максимально в точке В, где t å
B
= t 1
+ t 2
. Суммарное нормальное напряжение в точке В составит s å
B
= s 1
+ s 2
+ s 4
.
Расчет перемычки на прочность, поскольку барабаны изготав­ливаются из чугуна, следует вести по I теории прочности, приня­той для хрупких материалов:
где [s]– допускаемое напряжение материала барабана, МПа ([s]= (0,16...0,18)× s в
) .

Материалы элементов конструкции роторной машины выбираем по таблице 8 [1]
В автоматических роторных линиях реализуются четыре прин­ципиально различных конструктивных варианта схем привода вращения технологических и транспортных роторов.
Первый вариант характерен для АРЛ с небольшим числом слабо нагруженных роторов, выполняющих операции небольшой энер­гоемкости (запрессовка, сборка, термохимическая обработка, конт­роль, таблетирование порошковых материалов). В этом случае вра­щение роторов осуществляется от электродвигателя посредством редуктора через ведущий (наиболее нагруженный или средний по расположению) технологический ротор Остальные тех­нологические и транспортные роторы кинематически соединяются между собой зубчатыми колесами. Эта схема наиболее проста, но неосуществима в случае различных шаговых расстояний роторов вхо­дящих в линию. Кроме того, возможен неравномерный износ зубчатых колес привода при существенно отличающихся нагрузках на главных валах роторов.
Более распространенной является схема привода технологичес­ких групп роторов, объединяемых в линии, посредством червячных редукторов (рис.6 б.) . Входы редукторов связаны с приводным ва­лом 6, а выходы– с наиболее нагруженными роторами технологических групп либо непосредственно, либо через зубчатую передачу. Внутри каждой технологической группы вращение передается цилиндрически­ми зубчатыми колесами. Настройка взаимного углового расположения групп роторов производится зубчатыми муфтами 5, устанавливаемыми на приводном валу. Этот вариант привода широко применяется в АРЛ с восемью-десятью технологическими роторами и производительностью линии до 200 шт / мин.
Недостатки схемы: неравномерная нагруженность элементов при­вода, низкий КПД привода (0,6...0,7), сложность защиты привода линии от перегрузок. Наличие одного скоростного режима затрудня­ет использование привода в высокопроизводительных АРЛ.
Суммарный момент M на валу технологического ротора с механическим (кулачковым) приводом складывается из момента тех­нологических сил М т
, момента сил трения М тр
, момента на преодоление инерции вращающихся масс ротора при пуске линии М и
.
Момент технологических сил определяется по формуле:
где Р г
– технологическое усилие, Н;
R р
– радиус начальной окружности ротора, м;
u осн
– число инструментальных блоков в рабочей зоне ротора.
R п
– средний радиус подшипников ротора, м;
m п
– коэффициент трения в подшипниках (m п
= 0,06…0,1);
a п
– угол, определяющий направление усилия в подшипниках
Момент инерции масс ротора можно приближенно определить по формуле:
где e– среднее угловое ускорение ротора при пуске линии, с -2
;
g– ускорение свободного падения, м / с -2
.
где n р
– число оборотов ротора, об / мин;
Момент на валу транспортного ротора приближенно определяется как сумма моментов сил трения в подшипниках М тр
и момента инерции М и
:
Моменты М тр
и М и
определяются по формулам (18) и (19)
Мощность электродвигателя (кВт) привода транспортного дви­жения роторной линии, включающей несколько технологических групп роторов можно определить по формуле:
N э.д.
= 0,105 *
10 -4
[(М пр
j
n б
j
)/(h 4
m
h рем
)] (21)
где m– количество кинематически объединенных групп роторов;
М пр
– момент, приведенный к валу базового ротора, НЧм;
n б
– угловая скорость вращения базового ротора, об / мин;
h рем
, h ч
– КПД, учитывающие потери в клиноременной передаче
Приведенный момент на валу базового ротора определяется выражением:
М пр
= М 0
+M 1*
i 01
/h 01
+ M 2*
i 02
/h 02
+... M k-1*
i 0,k-1
/h 0,k+1

i– передаточное отношение от i-ого ротора к базовому;
h– КПД зубчатой передачи от i-ого ротора к базовому;
М 1
, М 2
– моменты на валу роторов, НЧм;
М 0
– момент на валу базового ротора, НЧм.
Из стандартного ряда трехфазных асинхронных двигателей серии 4А по расчетным данным выбираем электродвигатель 80А с номинальной мощностью 1,1 кВт. Определяем суммарное передаточное число привода:
Выбираем передаточное число редуктора i р
= 12 (РЧ 12-8)
1. Автоматические роторные линии / И. А. Клусов, Н. В. Волков, В. И. Золотухин и др. – М. : Машиностроение, 1987.
2.Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1982.
3.Клусов И.А.., Сафарянц А.Р. Роторные линии. – М.: Машиностроение, 1969.
4.Кольман-Иванов Э.Э. Машины-автоматы химических производств. –М.: Машиностроение, 1972.
5.Кошкин Л. Н. Комплексная автоматизация производства на базе роторных линий. – М. Машиностроение, 1972.
6.Кошкин Л.Н. Роторные и роторно-конвейерные линии. – М. Машиностроение, 1986.
7.Расчет на прочность деталей машин / И. А. Биргер, Б. Ф. Шорр, Г. Б. Иосилевич. – М. : Машиностроение, 1979.
8.Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – Л.:Ма­шиностроение, 1979.

Название: Оборудование производства ИУ
Раздел: Рефераты по технологии
Тип: реферат
Добавлен 21:28:38 01 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 255
Комментариев: 16
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Оборудование производства ИУ
Доклад по теме Мужчины терпеть не могут женщин, не любящих получать оральный секс
Реферат: Стратегическая модель Портера: стратегии ценового лидерства, дифференциации и концентрации
Контрольная работа по теме Память человека
Реферат: Генезис и основные вехи в развитии философии экстремальности. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Создание теста на Visual Basic
Краткое Сочинение Обломов
Реферат На Тему Византийская Культура
Вексель Как Форма Безналичных Расчетов Курсовая
Реферат: Adventures Of Huckleberry Finn 2 Essay Research
Контрольная работа по теме Управление документооборотом
Реферат: Животноводство и земледелие
Реферат: Цилиндр. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Республика Марий Эл. Рафтинг
Доклад: Бизнес-план открытия нового магазина женской одежды в городе Невьянске
Реферат На Тему Физическая Культура В Семье
Реферат К Дипломной Работе Образец
Реферат: Обработка материалов полевых измерений в разомкнутом теодолитном ходе
Курсовая работа по теме Право собственности на жилые помещения. Приватизация жилья
Сочинение: Образ Пьера Безухова в романе Л.Н.Толстого
Курсовая Работа Маркетинговая Стратегия
Реферат: Жизнь и творчество Дэвида Духовны
Реферат: Доколумбовы цивилизации Америки
Реферат: Эволюционный миф и современная наука

Report Page