Реферат: Проектирование привода шнекового пресса
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Белгородская
государственная технологическая
Тема
:
“ Проектирование привода шнекового пресса ”
Спроектировать шнекового пресса для формования изделий из глины
1- электродвигатель Срок службы 5 лет
1.Кинематический и энергетический расчет привода 5
4.Проверочный расчет шпоночных соединений 13
6.Описание системы сборки, смазки, регулировки деталей и узлов привода 15
Целью данного курсового проекта является проектирование привода шнекового пресса для формования изделий из глины.
Шнековый пресс предназначен для пластического формования керамических изделий из глины влажностью от 17-18% и выше, при этом глиняная масса выжимается из мундштука пресса в виде непрерывной ленты заданных размеров и формы. Лента, выходящая из мундштука пресса, разрезается затем на отрезки ( изделия ) определенных размеров.
Пресс состоит из следующих основных частей: питающая коробка, служащая для приема подаваемой в пресс глиняной массы; в питающей коробке разположен питающий блок, назначение которого – обеспечивать надежный захват массы витками полостного вала (шнека). К питающей коробке крепится на болтах корпус внутри которого проходит вал с винтовыми полостями (шнек). Глиняная масса, захватываемая лопастями, при их вращении, перемещается по направлению к прессовой головке, где происходит основное уплотнение массы. Уплотненная глиняная масса проталкивается через мундштук пресса, приобретая при этом требуемую форму и размеры.
Лопастной вал (шнек) приводится во вращение от электродвигателя через редуктор, питающий валок от лопастного вала через зубчатую передачу. Включают пресс в работу при помощи фрикционной муфты. Пресс работает в тяжелом режиме работы.
Привод шнекового пресса состоит из электродвигателя, фрикционной муфты, редуктора и цепной передачи.
Для преобразования электрической энергии в механическую работу используют электродвигатель. При курсовом проектирование применяют трехфазные асинхронные двигатели серии 4А, которые широко используются в промышленности вследствие простоты конструкции, малой стоимости простоты ухода, непосредственного включения в трехфазную сеть переменного тока без преобразователей.
Для проектируемого привода могут подойти двигатели с различными частотами вращения, поэтому из нескольких вариантов применяется оптимальный в соответствие с эксплутационными требованиями. Следует иметь ввиду, что с повышением частоты вращения масса, габариты и стоимость двигателя уменьшается, снижается и ресурс.
Муфта предназначена для передачи крутящего момента от одного вала на другой, либо от вала на свободно сидящую на нем деталь: зубчатое колесо, шкиф и т.д.
Муфты приводов выполняют и ряд других функций:
– компенсируют в определенных пределах погрешности монтажа валов:
– позволяют соединить и разъединить валы;
– предохраняют машину рабочую машину от перегрузки;
– уменьшают толчки и вибрации в процессе работы.
Редуктор предназначен для снижения угловой скорости и повышения вращающего момента на ведомом валу.
Цилиндрические двухступенчатые редукторы развернутой схемы применяются обычно в интервале передаточных чисел и = 8…40. Простота конструкции обусловила широкое их применение в промышленности. Несимметричное расположение колес относительно опор вызывает концентрацию нагрузки по длине зуба, поэтому такие редукторы требуют жестких валов.
Цепная передача предназначена для передач мощностью обычно не более 100 кВт и могут работать как при малых, так и при больших скоростях ( до 35 м/с). Передаточное число не превышает 7.
В цепных передачах вращение от одного вала к другому передается за счет зацепления промежуточной гибкой связи (цепи) с ведущим и ведомым звеньями (звездочками). Так как в цепных передачах нет проскальзывания среднее передаточное число постоянно. При гибкой связи допускаются значительные межосевые расстояния между звездочками. Одной цепью можно приводить в движение одновременно несколько звездочек. По сравнению с ременными, цепные передачи имеют, при прочих равных условиях, меньшие габариты, более высокий КПД и меньшие нагрузки на валы, т.к. отсутствует необходимость в большом предварительном натяжении тягового органа.
– значительная скорость изнашивания шарнира в цепи, вызывающая ее удлинение и нарушение правильности зацепления;
– неравномерность движения цепи из-за геометрических особенностей ее зацепления с зубьями звездочек, в результате чего появляются дополнительные динамические нагрузки;
– необходимость обеспечения большей точности монтажа по сравнению с ременными передачами;
– значительный шум при работе передачи.
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И СТАНДАРТНОГО РЕДУКТОРА
Определяем потребную мощность электродвигателя [1]
где Р – мощность на выходном валу; – общий КПД привода.
где цп
= 0,92...0,95 – КПД цепной открытой передачи; подш
= 0,99 – КПД, учитывыющий потери в первой паре подшипников качения; зп
= 0,96...0,98 – КПД закрытой косозубой передачи; м
= 0,99 – КПД соединительной муфты.
= 0,95• 0,99 3
• 0,98 2
• 0,99 = 0,88
Определяем ориентировочную частоту вращения вала электродвигателя
где n вых
– частота вращения на выходном валу; u общ
– общее передаточное число привода.
где u цп
= (1,5...4,0) – передаточное число цепной передачи; u ред
= (8...40) – передаточное число редуктора.
u общ
= (1,5...4,0)•(8...40) = (12 – 160)
где n с
= 750 – синхронная частота вращения; S = 25 % – скольжение.
n а
= 750• (1 – 0,025) = 731 мин -1
По расчетной мощности электродвигателя и диапазона значений частоты вращения вала выбираем электродвигатель мощностью 11 кВт, и сводим технические данные в сравнительную таблицу [2, табл.2.3]
Определяем кинематические и силовые параметры на каждом из валов привода:
– число оборотов n а
= n эд
= 730 мин -1
– крутящий момент Т а
= 9550• = 9550• = 149,1 Н•м
Р в
= Р а
• м
= 11,4• 0,99 = 11,3 кВт
Р с
= Р в
• 3
подш
• 2
зп
= 11,3• 0,99 3
• 0,98 2
= 10,5 кВт
Т с
= 9550• (Р с
/ n с
) = 9550• = 4322,2 Н•м
Р д
= Р с
• цп
= 10,5• 0,95 = 10,0 кВт
Т д
= 9550• (Р д
/ n д
) = 9550• = 15916,7 Н•м
Данные кинематического расчета сводим в табл.2
Редуктор выбирается последующим параметрам:
1. Передаточное отношение точно соответствует кинематическому расчету;
2. Расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора Т с
, с учетом режима работы, не должен превышать допустимый крутящий момент на валу стандартного редуктора
Для тяжелого режима работы К реж
= 2,0...3,0
Т р
= 40322,2• (2,0...3,0) = 8644,4...12966,6 Н•м
3. Величина консольной нагрузки на тихоходном и быстроходном валах редуктора не должна превышать допустимых значений.
По номинальному передаточному числу частоты вращения быстроходного вала, а также используя Т ном
, подбираем редуктор [3, табл.74]:
Радиальные консольные нагрузки на концах валов [3, табл.73]:
2. РАСЧЕТ ОТКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА
Расчитаем цепную передачу привода шнекового пресса от двухступенчатого редуктора при следующих исходных данных:
– частота вращения ведущей звездочки n 1
= 23,2 мин -1
;
– передаточное число цепной передачи u цп
= 3,9
1. Согласно условиям эксплуатации передачи принимаем [2, стр.42]:
К 2
= 1,25 (нерегулируемое (постоянное) межосевое расстояние)
К 3
= 1 (с учетом зависимости 2,39 [2] принимаем а = 40 t)
К 4
= 1 (передача расположена под углом 40° к горизонту)
К э
= К 1
• К 2
• К 3
• К 4
• К 5
• К 6
3
К э
= 1,25• 1,25•1 •1• 1• 1,25 = 1,95
3
2. Коэффициент S t
= 0,28 – для цепи ПР по ГОСТ 13568 – 75
При n 1
= 23,2 мин -1
выбираем предварительный шаг цепи t = 50,7 мм.
По шагу t = 50,7 мм, n 1
= 23,2 мин -1
допускаемое удельное давление в шарнирах принимаем [P] = 35 MПа.
По таблице 2.25 [2] при u = 3,9 принимаем число зубьев ведущей звездочки z = 23.
Коэффициент, учитывающий число рядов цепи К т
= 1,7 (при числе рядов z p
= 2.)
По стандарту принимаем цепь 2 ПР – 50,8 – 45,360 с параметрами:
Q разр
= 45360 Н; S оп
= 2• 0,28 • (50) 2
= 1445,2 мм 2
; масса 1 метра цепи 19,1 кг [3, стр.131, табл.8.1].
Проверяем условие n 1
< n 1 макс
, при t = 50,8. Допускаемая частота n 1 макс
= 300 мин -1
. Условие выполнено.
Окружное усилие, передаваемое цепью [2]
Среднее удельное давление в шарнирах цепи.
что меньше допустимого давления [P] = 35 МПа, принятого при n = 23,2 мм.
Проверочный расчет срока службы цепи
где t 3 % – допустимое увеличение шага цепи [2]; К с
– коэффициент смазки цепи.
К сп
= 2,5 – коэффициент способа смазки [2]
а t
– межосевое расстояние, выраженное в шагах.
Т 0
= 5• 365• К год
• К сут
= 5• 365• 24• 0,8• 0,9 = 31,536 ч
Натяжение от провисания ведомой ветви от собственной массы [2]
где К f
= 4 – коэффициент провисания [2]; а = 40t = 40• 50,8 = 2032 мм; q = 19,1 кг – масса
F f
= 4• 2032• 9,81• 19,1 = 1522 19,1 = 1522 Н
Натяжение от центробежных сил при скорости цепи V 12 м / с не учитываются.
F вщ
= 1522 + (19811,3•1,25) = 26286,1 Н
R (1,15...1,2)•F t
= 1,2• 19811,3 = 23773,6 Н
где Qp = 45360 Н; [n] – допустимый запас прочности цепи
По справочным данным n = 17,2 больше допустимого запаса прочности.
Делительная окружности звездочек [2, табл 2.32]:
Эксплутационной характеристикой муфты является передоваемый крутящий момент и диаметр вала, на который насаживается муфта.
Муфту подбираем по диаметру вала электродвигателя d = 55 мм, а также по расчетному моменту
где Т – момент на валу электродвигателя, Н•м; К р
– коэффициент режима работы; [T] – номинальный крутящий момент муфты, Н•м.
Т р
= (2,0...3,0) • 149,1 = 298,2...447,3 Н•м
Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с диаметрами d = 48 и d = 55 мм. Номинальный крутящий момент муфты [T] = 710, что больше расчетного.
Принимаем муфту 1-го исполнения на длинные концы валов. Материал пальцев – сталь 45 по ГОСТ 1050 – 74.
Произведем проверочный расчет муфты.
где – расчетное напряжение на изгиб, МПа; Т – крутящий момент, Н•м; С – зазор между полумуфтами, мм; z – число пальцев; D 0
– диаметр окружности пальцев, мм; d n
– посадочный диаметр, мм; [ ] = 60...80 МПа – допустимое напряжение на изгиб
что меньше допустимого напряжения на изгиб.
Проверяем упругие элементы на смятие
где [ ] = 2...4 МПа – допустимое напряжение на смятие.
что меньше допустимого напряжения на смятие.
4. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
где l p
– рабочая длина шпонки, мм. l p
= l – b; = 100 МПа – допустимое напряжение на смятие [2, стр.191].
2. Для быстроходного вала редуктора:
Для обеспечения точного расположения валов электродвигателя и редуктора необходимо создать общую базовую поверхность, что достигается путем конструирования рамы или плиты. Так как производство единичное экономически целесообразно использовать раму.
Рама – опорная конструкция, служащая для связи в единое целое отдельных узлов привода. Она воспринимает и передает на фундамент действующие на машину нагрузки и обеспечивает правильность расположения узлов привода. При ее конструировании необходимо стремится выполнить следующие требования:
1. Жесткость рамы – отсутствие деформаций под нагрузкой.
4. Использование профильных стандартных изделий (уголков, пластин, швеллеров).
5. Минимум сварочных работ и механической обработки.
6. Высота рамы не должна превышать 10 % развернутой длины рамы.
Конструируемая рама изготовляется из стандартных швеллеров и уголков при помощи дуговой сварки. Сварные опоры, в отличие от литых плит, имеют, при одинаковой прочности и жесткости, меньшую массу.
Для удобства монтажа, демонтажа и осмотра узлов прокатные профили, составляющие раму, устанавливаются носками наружу.
Под электродвигатель и редуктор положены швеллера стальные гнутые равнополчные по ГОСТ 8278 – 75. Номер швеллера выбирается по диаметру болта редуктора и равен №30 [7, табл. ХI].
После сварки и до механической обработки раму необходимо обжечь.
Диаметр и число фундаментных болтов выбирают в зависимости от длины или развернутой длины опорной конструкции [2, стр.247].
6. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ СБОРКИ, СМАЗКИ, РЕГУЛИРОВКИ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ПРИВОДА
Сборка привода осуществляется следующим образом: на выходной вал электродвигателя и быстроходный вал редуктора по средствам шпонок и шпоночного паза валов одевают муфту. Ее работоспособность обеспечивается при точном расположение валов в пространстве. Это достигается при создании базовой поверхности на раме и последующей точности сборки. Затем на раму устанавливают и закрепляют при помощи болтов и гаек редуктор и электродвигатель. После этого закручивают гайки на пальцах муфты и укрепляют ее на валах электродвигателя и редуктора с помощью установочных винтов. На муфту одевают кожух и закрепляют его винтами. На тихоходный вал редуктора одевают и закрепляют при помощи установочного винта ведущую звездочку роликовой цепи. Затем при помощи гладкого ролика регулируют начальное положение натяжения роликовой цепи.
Для уменьшения потерь мощности на трение, предотвращения значительного износа и нагрева деталей, т.е. для обеспечения нормальной работы редуктора необходима смазка подшипников и зубчатых передач редуктора.
В цилиндрических двухступенчатых редуктарах с “зацеплением Новикова” смазка подшипников осуществляется разбрызгиванием при работе передачи. В редукторе предусмотрено как картерное, так и струйное смазывание зацепления. Масло в редуктор заливается через люк в верхней части крышки, которой плотно закрывается крышкой из листового металла и крепится болтами. Объем заливаемого масла в картер редуктора 35 л. Надо иметь ввиду, что избыток смазки, как и ее недостаток одинаково вредны.
Регулировка осевого зазора в подшипниках редуктора производится прокладками, установленными между торцевой поверхностью корпуса и крышками крепления подшипников.
Учитывая, что скорость цепи меньше 1 м / с, смазка цепной передачи осуществляется периодически через 120...180 ч погружением цепи в подогретое до температуру разжижения масла. Такой способ смазки носит название консистентная внутришарнирная смазка.
При смазке цепной передачи применяется масло марки “Индустриальное 30” по ГОСТ 20799 – 75
Постоянство среднего передаточного числа цепной передачи, т.к. отсутствует проскальзывание.
Большое передаточное отношение всего привода.
Отсутствие необходимости в большом предварительном натяжении тягового органа цепной передачи.
Упругие элементы муфты смягчают удары и вибрации, компесируют небольшие погрешности монтажа и деформации валов.
Редуктор с “зацеплением Новикова” допускает кратковременные перегрузки, возникающие во время пусков и остановок электродвигателя.
Малая металлоемкость рамы, т.к. применяются швеллера и уголки.
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П
. Конструирование узлов и деталей машин. -М.: Высшая школа, 1985.
2. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А
. Расчет и проектирование деталей машин. -М.: Высшая школа, 1991.
3. Решетов Д.Н.
Атлас конструкций деталей машин. -М.: Машиностроение, 1979.
4. Сопожников М.Я.
Механическое оборудование предприятий строительных материалов и изделий. -М.: Высшая школа, 1971.
5. Федоренко В.А., Шошин А.Н
. Справочник по машиностроительному черчению. -Л.: Машиностроение, 1981.
Название: Проектирование привода шнекового пресса
Раздел: Промышленность, производство
Тип: реферат
Добавлен 10:03:45 27 мая 2011 Похожие работы
Просмотров: 68
Комментариев: 16
Оценило: 2 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
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: Проектирование привода шнекового пресса
Контрольная работа по теме Особенности риторики 20 века
Итоги Практики Отчет Студента
Курсовая работа по теме Грамматические категории английского глагола
Дипломная работа по теме Разработка рабочей программы по курсу 'Экономика общественного сектора' и её внедрение в практику процесса обучения экономического вуза
Дипломная работа по теме Создание личного интернет-блога
Реферат: Проблема сознания в философии Декарта и Канта
Реферат: Адвокатура України 3
Реферат Сфу Образец
Пример Аргумент Русский Язык Сочинение
Реферат по теме Философия науки и философия техники: от объяснения к практике
Курсовая работа по теме Теоретичні аспекти функціонування організованого ринку цінних паперів
Контрольная работа по теме Диагностика и техническое обслуживание кузова ВАЗ-2112 и технический процесс замены переднего ветрового стекла
Реферат: Letter From Birmingham Essay Research Paper
Контрольная Работа По Татарскому Языку 6класс
Реферат: Производство продукции на давальческом сырье
Контрольная Работа По Теме Системы Счисления
Сочинение: Пушкин и Цветаева, Пушкин и Ахматова
Театр Эссе На Русском
Реферат: Борис Петрович Шереметев
Реферат: A Review Of Rushdie
Отчет по практике: Характеристика деятельности автотехцентра ОАО "Агрохолодмаш"
Реферат: Право на тайну
Реферат: История группы Rammstein