Розрахунок кривошипного пресу

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Промисловість вогнетривких матеріалів займає особливе місце в народному господарстві як одна з провідних галузей промисловості і важлива складова частина матеріальної бази капітального будівництва.

Галузь отримала особливо швидкий розвиток, в середині минулого століття, у зв`язку із збільшенням потреби народного господарства в сталі і чавуні.

Основні техніко-економічні передумови розміщення підприємств галузі прив`язані до положення основних металургійних підприємств.

Галузь поєднує в собі риси добувної і оброблювальної промисловості і має яскраво виражену специфіку, визначувану природними технічними і технологічними чинниками, географія і споживання продукції і, нарешті, місцем її в системі матеріального виробництва.

До основних особливостей галузі слід віднести: повсюдне розповсюдження підприємств галузі, багатотонажність сировини і готової продукції, паливомісткість і матеріаломісткість виробництва, взаємозамінність окремих видів вогнетривів, широке використання при їх виробництві відходів і попутних продуктів інших виробництв.

Галузь має в своєму розпорядженні велику кількість кваліфікованих працівників, інженерно-технічних і наукових.

В період зростання споживання металу, в країні було потрібне збільшення виробництва вогнетривів, зокрема облицювальних вогнетривких матеріалів. У цей момент були створені механізми і агрегати, застосування яких підвищило потужність металургійних підприємств.

Разом із збільшенням асортименту вогнетривів, удосконалювалася технологія їх випуску.

Для ліквідації трудомістких ручних операцій на багатьох заводах встановлені автомати-укладальники сирцю, введені в дію тунельні печі, механізовані процеси садіння, випалення і висадки вогнетривів.

На багатьох підприємствах використовується сировина на основі глини, що дозволяє виготовляти замість звичайного вогнетривкого матеріалу, ефективніший «сендвичевий» і - керамічні камені. Також на багатьох підприємствах ведеться випуск облицювального вогнетрива на основі оксиду алюмінію з робочим шаром з діоксину цирконію, який відрізняється високою стійкістю до розплавів чорних і кольорових металів.

1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Зрівняльний аналіз машин подібного призначення та обґрунтування вибору машини, яка проектується

Гідравлічний прес

Преси П907 із столом, що періодично обертається, із зусиллям 10 МН застосовують у вогнетривкій промисловості для пресування магнезитових і хромомагнезитових, магнезитохромитових, периклазошпиневидних і інших виробів. Уралмаш заводом розроблена конструкція і виготовлені перші партії пресів.

Робочою рідиною є вода. У прес вода подається від групової насосно-акумуляторної станції. Для постійності тиску під час роботи пресів застосовуються акумулятори високого і низького тиску.

Пресування двоступінчате: на першому рівні зусилля пресування складає 3,5 МН, а на другому 10 МН, тиск води відповідно 7 і 20 МПа.

Управління пресом і допоміжними механізмами електрогідравлічне. Окрім автоматичного, передбачено кнопкове управління кожним механізмом незалежно від останніх.

Прес чотирьохпозиційний, на першій позиції здійснюється насипання пресспорошка в прессформу; на другій, такій, що не має функціонального призначення, у ряді випадків виробляється та, що підсипає сухого порошку понад пресспорошка для запобігання налипанню його на верхній пуансон; на третє пресування і на четвертій -виштовхування виробів, що відпресували, ця ж позиція застосовується для заміни прессформ. Під час зупинки столу всі операції на чотирьох позиціях виробляються одночасно.

На двох стійках встановлена станина, виконана з литої сталі, як одне ціле з робочим циліндром. Станина скріплена з архітравом (верхньою траверсой) двома колонами, на обох кінцях яких навернені гайки. На нижній площині архітрава закріплені нерухомі верхні пуансони. На колоні встановлений поворотний стіл.

Над поверхнею столу на архітраві змонтований дозатор який призначений для заповнення пресформи преспорошком. Привід дозатора - від індивідуального електродвигуна. Через редуктор і пару конічних шестерень обертання передається вертикальному валу з горизонтальними лопатями. Шиберний затвор дозатора встановлений паралельно верхній площині столу і пересувається за допомогою гідравлічного циліндра подвійної дії. Пластини пресформ закріплені в корпусі (матриці). Прессформа може переміщатися вгору і вниз в гнізді столу. Стіл преса є сталевим відливанням з чотирма гніздами для матриць пресформ, геометричні вісі які розташовані під кутом 90° і знаходяться на однаковій відстані один від одного. В центрі столу є отвір для проходу колони. До кожного гнізда пресформи підвішується нижній пуансон.

Глибина засипки пресформи преспорошком регулюється підйомом або опусканням підіймального столика з домкратами, які піднімають або опускають нижні пуансони, пресформи, що є дном. Встановлюючи пуансони під час регулювання засипки преспорошка на певній висоті, забезпечують заданий рівень заповнення. Переміщення столика здійснюється плунжером гідравлічного циліндра.

Періодичний поворот столу завжди в один бік на 90° здійснюється поворотним механізмом, розташованим під столом преса. Основними деталями приводу-механізму повороту є циліндр-рейка і зубчастий сектор. Привід повороту гідравлічний. Поворотний механізм має два фіксатори, що входять, в гнізда кільця, закріпленого на торці маточини столу. При зворотньому ході циліндра фіксатори вільно ковзають по торцю кільця. Для погашення інерції столу, що обертається довкола колони, встановлено гідравлічне гальмо. Для точної фіксації столу на кожній з чотирьох позицій передбачений механізм фіксації, змонтований на архітраві. Після кожного повороту столу на 90° і його зупинках стопор механізму фіксації під дією плунжера спеціального гідравлічного циліндра входить у відповідне гніздо столу.

У порожнині робочого циліндра, відлитого у згоді із станиною, знаходиться робочий плунжер, а до нижньої частини робочого циліндра кріпиться допоміжний циліндр. Плунжер допоміжного циліндра спирається на нижню траверсу.

Фрикційні преси

Гвинтові фрикційні преси широко застосовують для пресування напівсухим способом складних і особливо складних фасонних алюмосилікатних, диносових і магнезійних виробів, а також виробів, невеликі партії яких неекономічно пресувати на гідравлічних і колінно-важільних пресах із-за великих витрат часу і праці на заміну складних пресформ. На фрикційних пресах оснащення дешевше і вимагає менше часу на заміну, чим на інших пресах.

Пресування кожного виробу напівсухим способом виробляється двома-трьома ударами. При особливо складній формі і великій висоті виробів виробляються шість-вісім ударів і навіть до десяти.

Управління пресуванням на сучасних фрикційних пресах здійснюється електрогідравлічними, гідравлічними або пневматичними пристроями. Для обмеження руху повзуна вгору і вниз використовують кінцеві вимикачі.

Для пресування вогнетривких виробів фрикційні преси доповнюють механізмами дозування і засипки преспорошка, пристроями для двостороннього пресування і виштовхування виробів.

«Плаваюча» пресформа для двостороннього пресування складається із сталевого корпусу, сталевих облицювальних пластин і нижнього пуансона, що спирається при пресуванні на станину преса. Корпус встановлений на опорних пружинах. При переміщенні вниз верхнього пуансона спочатку ущільнюються прилеглі до нього верхні шари преспорошка. У міру ущільнення цих шарів збільшується тертя преспорошка об стінки пресформи і його часток між собою і, коли сили тертя порівняються з силою стискування пружин, подальше опускання верхнього пуансона викличе переміщення вниз прес-форми, яка, опускаючись, насувається на нерухомий пуансон. «Плаваюча» пресформа переміщається назустріч нижньому пуансону до тих пір, поки ущільнення нижніх шарів преспорошка буде таким же, як і верхніх шарів. Таким чином відбувається двостороннє пресування.

Виріб, що відпресував, виштовхується за допомогою штока, пов'язаного з повзуном преса, або гвинтовим механізмом з приводом від індивідуального електродвигуна через черв'ячний редуктор.

На фрикційних і подібних ним пресах із-за падіння повзуна при раптовій поломці ходового гвинта преса, гайок, болтів, що закріплюють гайки, і по інших причинах можуть мати місце випадки травмування рук робітників, обслуговуючих преси. За пропозицією Н. П. Фещенко застосовується пристрій, що зупиняє падіння повзуна. При цьому дорога вільного падіння обірваної рухливої системи складає не більше 30 мм.

До повзуна, до якого прикріплений пуансон, приварюють або приєднують рамку, виготовлену з листової сталі. У рамці закріплена вісь, на якій вільно насаджений поворотний важіль. На важелі з боку, що знаходиться в безпосередній близькості до вертикальної колони преса, нарізані зуби.

У порожнині важеля встановлена пружина, що спирається на нижню полицю рамки. Центр тяжіння важеля знаходимо праворуч від вісі і тому пружина весь час знаходиться в стислому стані.

1.2 Призначання, будова і принцип роботи машини

Момент електродвигуна М1, що крутить, через шків і клиноременну передачу передається на маховик і далі, включеній муфті-гальмі на вал приймальний, на якому закріплені дві спарені косозубі шестерні.

Шестерні передають крутний момент на бугель не колесо і встановлене на ньому зубчате колесо. Бугельне колесо вільно обертається на осі і має щодо осі обертання ексцентричну поверхню. На ексцентричну поверхню бугельного колеса насаджена ексцентрикова втулка, пов'язана з бугель ним колесом посередньо зубчатої муфти. На ексцентрикову втулку насаджений шатун, який через шток пов'язаний з повзуном.

Муфта-гальмо преса, встановлена на валу приймальном, призначена для періодичного з'єднання маховика, що постійно обертається, з веденими частинами преса і періодичного їх гальмування при безперервно працюючому електродвигуні MI.

Гальмо маховика призначене для швидкої зупинки маховика після відключення електродвигуна MI.

Зміна величина ходу повзуна здійснюється за рахунок проворота бугельного колеса щодо ексцентрикової втулки при включеній муфті-гальмі. При цьому за допомогою пневмоциліндра механізму стопорення, установленого на шатуні, стопориться ексцентрикова втулка; пневмоцилінд, за допомогою вилки і кільця, розчіпляє зубчату муфту і ексцентрикову втулку; пневмоциліндр вводить в зачеплення шестерню із зубчатим вінцем, жорстко встановленим на маховик. Далі електродвигун М4 через черв'ячний редуктор, шестерню, зубчатий вінець, шестерні провертає бугельне колесо з ексцентричною поверхнею щодо ексцентрикової втулки. Змінюється сумарний ексцентриситет, тобто величина ходу повзуна.

По закінченні регулювання величини ходу повзуна пневмоциліндри повертаються в початкове положення, при цьому зубчата муфта входить в зачеплення з ексцентриковою втулкою і бугельним колесом, а шестерня відводиться від зубчатого вінця; пневмоциліндр расстопоряє ексцентрикову втулку.

На вал командопарата обертання передається через шестерню, зубчате колесо, вал зірочки, вал і колеса зубчаті.

Зубчате колесо жорстко сполучене з фланцем, призначені для приводу засобів механізації. Механізм контролю натягнення ланцюга відключає прес при ослабленні або обриві ланцюга ланцюгової передачі.

Зміна величини штампового простору здійснюється електродвигуном через черв'ячні пари, шток. Останній утворює рухоме різьбове з'єднання з шатуном, і, переміщаючись, змінює положення повзуна щодо столу станини.

Станина

Станина преса С-образна, суцільнозварна. Для напряму руху повзуна станина має дві плоскі нерухомі направляючі сполучені із станиною штифтами і гвинтами, і дві призматичні регульовані направляючі, закріплені винтами.

Призматичними направляючими здійснюється регулювання зазору 0,04-0,08 мм між направляючими станини і накладками повзуна за допомогою натискових гвинтів і віджимних шпильок, встановлених в планках. Планки закріплені в пазах станини гвинтами.

На робочій плоскості столу станини закріплена підштампова плита з Т-подібними пазами для кріплення інструменту.

Привід

Привід преса здійснюється від електродвигуна через шків, кліноременну передачу на маховик валу приймального.

Електродвигун розташований па санчатах і закріплений болтами. Санчата кріпляться до станини болтами. Натягнення ременів здійснюється зміною міжцентрової відстані кліноременної передачі за допомогою гвинтів.

Вал приймальний

Вал встановлений в стаканах на підшипниках, що самовстановлюються. Стакан закріплений до станини шпильками. На валу шпонкою закріплені косозубі шестерні, що входять в зачеплення з колесами головного валу.

На правому кінці валу встановлений на підшипниках маховик із зубчатим вінцем. Маховик встановлений в зборі з муфтою-гальмом, до якої через фланець приєднана воздухопроводяща головка.

На лівому кінці валу насаджена шестерня, яка входить в зачеплення із зубчатим колесом приводу засобів механізації і командоаппарата.

Вал головний

У станині преса встановлена вісь, закрита кришками. На вісі на бронзових втулках встановлено бугель не колесо (зубчате колесо з ексцентриковою поверхнею), нерухомо сполучене із зубчатим колесом. На бугельне колесо насаджена ексцентрикова втулка, на якій у свою чергу на бронзовій втулці встановлений шатун.

У верхній частині шатуна встановлений механізм стопорення, при регулюванні величини ходу повзуна пальцем стопорить ексцентрикову втулку.

Пневмоциліндр, встановлений на станині, за допомогою вилки і кільця сполучає, зубчатою муфтою бугельне колесо і ексцентрикову втулку для роботи преса і роз'єднує їх для регулювання величини ходу повзуна. На кронштейні механізму стопорення встановлений кінцеві вимикач, який при стопоренні ексцентрикової втулки відключає електродвигун механізму регулювання величини ходу повзуна і дає сигнал на виведення зубчатої муфти із зачеплення.

На кронштейнах пневмоциліндра встановлені кінцевий вимикач, блокуючий включення електродвигуна головного приводу при виводі зубчатою муфта із зачеплення, і кінцевий вимикач, що включає електродвигун механізму регулювання величини ходу повзуна по закінчення виведення зубчатої муфти із зачеплення.

Вал головний, такий, що приводиться в обертання валом приймальним, перетворить обертальний рух приводу в зворотно-поступальний рух повзуна зі встановленою величиною ходу.

Шатун зв'язаний різьбовим з'єднанням, яке при роботі преса затиснуто затисками за допомогою винта з штоком повзуна. При регулюванні штампового простору затиски необхідно ослабити.

Привід засобів механізації і командоапарата

Привід засобів механізації здійснюється за допомогою фланця, сполученого з валом планкою. Вал встановлений в гільзі на підшипниках.

Обертання на вал передається від приймального валу через зубчату передачу: шестерня приймального валу - зубчате колесо, закріплене гвинтами на фланці.

З протилежного боку до валу кріпиться болтами зірочка цепної передачі, якою передається обертання на зірочку, встановлену на диску і сполучену з ним стопором.

У цепній передачі передбачений механізм натягнення і контролю обриву ланцюга.

Диск жорстко закріплений на валу шпонкою. Вал встановлений в корпусі на підшипниках.

До станини преса кріпиться корпус командоапарата, в підшипниках якого встановлений вал. Обертання на вал передається через конічну передачу.

На валу розміщені кулачки, зафіксовані від проворота шпонкою і що входять в щілини відповідних безконтактних вимикачів, які кріпляться в пазах корпусу. Це дає можливість проводити ними підрегулювання командоапарата на спрацьовування в необхідних крапках.

У разі браку довжини паза в корпусі командоапарата при регулюванні БВК слід провернути на необхідну величину вал.

На валу командоапарата закріплені лімб і стрілка, за допомогою яких здійснюється контроль положення кривошипного валу.

Після кожної зміни величини ходу повзуна потрібно виконати регулювання командоапарата.

Для цього за допомогою механізму регулювання величини ходу виставляють повзун у верхній мертвій точці, відгвинчують гайки, витягають стопор.

Диском обертають вал до тих пір, поки стрілка командоаппарата не збігається з нульовою відміткою лімба. Після цього стопор вставляють в співпадаючі отвори диска і зірочки, затягують галки.

Регулювання зачеплень конічної передачі здійснюється прокладками.

Відлік величини ходу повзуна проводиться по лімбу стрілкою. Для відмітки встановленої величини ходу служить покажчик що фіксується на козирку лімба.

Повзун. Механізм регулювання повзуна

Повзун є робочим органом преса. До нього кріпиться верхня частина штампів, для чого в нижній частині повзуна передбачені Т-образні пази і центруючий отвір. До направляючих повзуна пріклеплені бронзові накладки.

У корпусі повзуна на втулку встановлюється зрізна шайба, яка фіксується планкою і болтами. При перевантаженні преса зрізна шайба руйнується і підп'ятник за допомогою штовхача впливає на кінцевий вимикач, який розмикає ланцюг управління і зупиняє прес. Необхідний зазор 0,05...0,12 мм між кульовим кінцем штока, підп'ятником і вкладишем встановлюється обертанням гайки. Після установки зазору гайка стопориться гвинтом.

Величина зазору визначається індикатором по зміні відстані між нижньою поверхнею повзуна і поверхнею столу преса після зняття тиску повітря в уравновішувачях. Повзун при цьому повинен знаходитися у верхній або нижній мертвій точці. Над центруючим отвором встановлюється планка виштовхувача. Найбільший хід планки 50 мм.

На повзунові встановлений механізм, призначений для регулювання штампового простору. У корпусі змонтована черв'ячна пара, що приводиться в рух електродвигуном. Далі через черв'як обертання передається черв'ячному колесу і через сухар з штифтом - на шток, унаслідок чого відбувається переміщення повзуна (зміна штампового простору). Відлік величини штампового простору проводиться по лінійці, встановленій на повзунові.

Планка з пальцями впливає на встановлені на шатуні вимикачі, регулювання штампового простору, що є обмежувачами.

Механізм регулювання величини ходу повзуна

До станини преса закріплений кронштейн, на якому встановлений черв'ячний редуктор і електродвигун, сполучені між собою муфтою.

До корпусу черв'ячного редуктора кріпиться пневмоциліндр, який за допомогою штока і валу вводить або виводить із зачеплення із зубчатим вінцем маховика шестерню.

До корпусу пневмоциліндра закріплений кронштейн, на якому встановлений вимикач, що не допускає включення електродвигуна головного приводу якщо не відбулося повне відведення шестерні.

Здув виробу

Для видалення виробу з робочої зони після виконання технологічної операції на пресі передбачається здування виробу.

Стисле повітря з ресівера подається в пневмораспределітель, більше по рукаву в корпус і через сопла потрапляє в робочу зону.

Управління роботою пневмораспределітеля здійснюється від виключення Sq7 командоаппарата.

Контроль здування виробу здійснюють вимикачі Sq8, Sq33.

Корпус на кронштейні кріпиться в пазах плити підштамповою в місці що забезпечує безпеку оператора при роботі преса із здуванням.

Рольганг

Для установка в знімання штампів на пресі передбачений рольганг вантажопідйомністю 15 кН.

У початковому стані рольганг знаходиться спереду преса у вертикальному положенні.

Для роботи з рольгангом необхідно вивести його в горизонтальне положення і зафіксувати двома опорами за допомогою підпружинених пальців, заздалегідь відкривши грати захисні.

Установка подушки пневматичної

Подушка пневматична призначена для забезпечення притиску листової заготівки при витяжці, а також виштовхування готового виробу з штампу після закінчення операції.

Подушка пневматична кріпиться до плити, яка закріплена болтами до підстави станини преса. За допомогою рукава подушка під'єднується до ресіверів, які вмонтовуються в поглибленні фундаменту. Рукавом ресівери під'єднуються до пневмопанелі.

Подушка пневматична виконана двухпоршневою з роз'ємними циліндрами і кришками. Циліндри і кришки сполучені стяжними шпильками. Поршні виконані з чавуну. На кожному поршні встановлена манжета ущільнювача і змащувальне повстяне кільце.

На штоку встановлена плита.

Підведення повітря здійснюється через нижню кришку. У верхню секцію повітря проходить через свердлення в штоку. Подушка пневматична постійно підключена до ресівера із стислим повітрям і створює зусилля, передаване на рухомі частини штампу зазвичай за допомогою виштовхуючих штирів.

При ході повзуна преса вниз відбувається опускання поршнів подушки за рахунок зусилля, що сприймається від повзуна через виштовхуючий штир і плиту. У цей момент відбувається стискування повітря в подушці і збільшує її зусилля.

2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

2.1 Визначення основних параметрів машини

Вибір електродвигуна кінематичний та силовий розрахунок привода

об/хв.

Визначаємо загальний КПД двигуна

, (2.1)

де - КПД циліндричної косозубої передачі

- КПД пари підшипників кочення

- КПД клинопасової передачі

Визначаємо потрібну потужність електродвигуна

(2.2)

По потрібній потужності вибираємо електродвигун 4А160М6 з параметрами:

об/хв.

Кінематичний розрахунок

Визначаємо загальне передаточне число

 (2.3)

Приймаємо передаточне число для редуктора .

Визначаємо передаточне число для клинопасової передачі

(2.4)

Визначаємо частоту обертів та кутові швидкості валів

Вал А

об/хв.

(2.5)

рад/с.

Вал В

(2.6)

об/хв.

(2.7)

рад/с.

Вал С

(2.8)

об/хв.

(2.9)

рад/с.

Силовий розрахунок

Вал А

(2.10)

Н*м

Вал В

(2.11)

Н*м

Вал С

(2.12)

Н*м

2.2 Розрахунок основних вузлів і деталей машини на міцність

2.2.1 Розрахунок клинопасової передачі

По номограмі [2, с. 134, рис. 7.3] в залежності від частоти обертання меншого шківа n1 та передаваємої потужності кВт приймаємо перетин клинового ременя В

Діаметр меншого шківа

(2.13)

Діаметр більшого шківа

, (2.14)

де е - відносне ковзання ременя

Приймаємо

Уточнюємо передаточне відношення

 (2.15)

Міжосьова відстань слідує приймати в інтервалі

, (2.16)

де - висота перетину ременя

[2, с. 131, табл. 7.7]

(2.17)

Розрахункова довжина ременя

(2.18)

Найближче значення по стандарту [2, с. 131, табл.. 7.7]

Уточнюємо значення міжосьової відстані з урахуванням, стандартної довжини ременя L

 , (2.19)

де (2.20)

(2.21)

При монтажі передачі необхідно забезпечити можливість зменшення міжосьової відстані на для полегшення натягування ременів на шківи і можливість збільшення його на для збільшення натягу ременів.

Кут обхвату меншого шківа

(2.22)

Число ременів в передачі

, (2.23)

де - коефіцієнт режиму роботи, враховуються умови експлуатації передачі; [2, с. 136, табл. 7.10]

- потужність, передавана одним клиновим ременем, кВт;

кВт [2, с. 132, табл. 7.8]

- коефіцієнт, враховуючий вплив кута обхвату;

- коефіцієнт, враховуючий кількість ременів у передачі; передпологаючи що кількість ременів в передачі буде від 4 до 6, прим. коефіцієнт

Приймаємо

Натяг вітві клинового ременя

, (2.24)

де - швидкість:

м/с

- коефіцієнт, враховуючий вплив центр обіжних сил, Нс2/м2

Тиск на вали

Fв (2.25)

2.2.2 Розрахунок зубчатих колес

Вибираємо матеріали для зубчатих колес. Для шестерні сталь 45, термообробка-покращення, твердість НВ 230; для колеса сталь 45, термообробка - покращення, твердість НВ 200.

Допускна контактна напруга для косозубих колес з вказаних матеріалів

Приймаємо коефіцієнт шестерні венця

Коефіцієнт , враховуючий нерівномірність розподілу загрузки по ширині венця. Незважаючи на симетричний розподіл колес відносно опор, приймаємо значення цього коефіцієнта, як у випадку несиметричного розташування колес, оскільки з боку клинопасової передачі діє сила тиску на ведучий вал, викликаючи його деформацію та погіршує контакт зуб`їв колес; [2, с. 32, табл. 3.1]

Міжосьова відстань з умови контактної тривкості поверхонь зуб`їв

, (2.26)

де - для косозубих колес

Ближче значення міжосьової відстані по ГОСТ 2185-66

Нормальний модуль

(2.27)

приймаємо по ГОСТ 9563-63

Кількість зуб`їв шестерні , тоді , приймаємо

Кут нахилу зубів

Основні розміри шестерні і колеса

Діаметри ділкові

 (2.28)

(2.29)

Перевірка

(2.30)

Приймаємо

Діаметр вершин зуб`їв

(2.31)

(2.32)

Ширина колеса

(2.33)

Ширина шестерні

 (2.34)

Коефіцієнт ширини шестерні по діаметру

(2.35)

Окружна швидкість колес

(2.36)

Степінь точності передачі: для косозубих колес при швидкості до 10 м/с слідує прийняти 8-у степінь точності.

Коефіцієнт навантаження

, (2.37)

де

Перевіряємо контактне напруження

 (2.38)

=145,4 МПа

Що менш ніж МПа. Умова міцності виконується.

Сили діючи в зчеплені:

окружна

(2.39)

радіальна

(2.40)

осьова

(2.41)

Перевіримо зуб`я на витривалість по напруженню вигиба

, (2.42)

де - коефіцієнт навантаження

(2.43)

- коефіцієнт, враховуючий форму зуба, залежить від еквівалентної кількості зуб`їв

у шестерні

(2.44)

у колеса

(2.45)

Коефіцієнт та

Визначаємо коефіцієнт та

(2.46)

, (2.47)

де - середнє значення коефіцієнта торцового перекриття:

- степінь точності:

Допускна напруга при перевірки на вигиб

(2.48)

Для сталі 40 покращеної межа витривалості при нульовому циклі вигиба

Для шестерні

Для колеса

Коефіцієнт безпеки

, (2.49)

де для сталі покращеної

для поковок та штамповок

Допускна напруга

для шестерні

для колеса

Перевірку на вигиб слід проводити для того зубчатого колеса, для якого відношення меньше.

Знайдемо ці відношення:

для шестерні

для колеса

Перевірку на вигиб проводимо для колеса

(2.50)

Умова міцності виконано.

Попередній розрахунок валів

Попередній розрахунок валів на кручення проводимо по зниженій напрузі, що допускається.

Ведущій вал.

Допустиму напругу на кручення приймемо =20 МПа. Це невисоке значення набуто з урахуванням того, що ведущій вал випробує вигин від натягнення клиноременої передачі.

Визначимо діаметр вихідного кінця валу

(2.51)

Приймаємо найближче більше значення із стандартного ряду dв1=60мм [2, с.161].

Діаметр валу під підшипником приймаємо dп1=65мм.

Ведомий вал.

Допустима напруга на кручення =25 МПа.

Визначаємо діаметр вихідного кінця валу.

(2.52)

Приймаємо найближче більше значення із стандартного ряду dп2=105мм.

Приймаємо радіальні сферичні дворядні підшипники середньої серії; габарити підшипників вибираємо по діаметру валу в місці посадки підшипників и

Умовне позначення підшипника	d	D	B
	Розміри, мм
3613	62	140	48
3622	110	240	80

Перевірка довговічності підшипників.

Реакції опор:

у плоскості ху:

(2.53)

в плоскості yz:

(2.54)

Перевірка:

(2.55)

Сумарні реакції

(2.56)

(2.57)

Підбираємо підшипники по більш навантаженій опорі 1.

Намічаємо радіальні сферичні дворядні підшипники 3613

Эквівалентне навантаження

, (2.58)

де - радіальне навантаження; ;

- осьове навантаження; ;

(обертаюче внутрішнє кільце);

- коефіцієнт безпеки; ;

- температурний коефіцієнт; .

Відношення

Розрахункова довговічність, млн. об.

(2.59)

Розрахункова довговічність, год.

(2.60)

Перевірка міцності шпонкових з`єднань

Шпонки призматичні зі округленими торцями. Розміри січень шпонок і пазів і довжини шпонок - по ГОСТ 23360 - 78 [2,с.169,табл.. 8.9].



Матеріал шпонок - сталь 45 нормалізована.

Напруження зім`ятя та умова міцності.

Вал приймальний

Із двох шпонок - під зубчатим колесо та шестерней камандоапарата - більше навантажена перша. Перевіряємо шпонку під колесом: d=85мм; b x h=22 x 14мм; t1=9,0мм; довжина шпонки l=175мм; момент М2=823,8Нмм

, (2.61)

МПа=100МПа

Умови міцності виконано.

2.3 Змазування вузлів тертя і карта змазування

Змащення в машинах і агрегатах металургійного устаткування має багатоцільове призначення. У вузлах тертя шар мастильного матеріалу роз'єднує поверхні тертя і переводить тертя в рідинне або граничне, при яких значно знижується знос. Змащення - ефективний засіб захисту від корозії. Найбільший ефект досягається при правильному виборі мастильних матеріалів, способів і режимів змазування відповідно до умов роботи.

Для надійної роботи вузлів тертя металургійного устаткування застосовують три види мастильних матеріалів: рідкі (мінеральні олії), пластичні, тверді і мастильні покриття.

Для поліпшення властивостей рідких олій і пластичних мастильних матеріалів до них додають різні присадки. У чистому виді їх не застосовують, Тверді мастильні покриття і матеріали - графит, дисульфід молібдену застосовують при температурах від 250 до +375 0 С. Їх також додають як присадки.

Змащення пресу комбіноване:

- Непереривне змащення від центральної системи циркуляціонної рідкої змазки.

- Переодичне густе змащення окремих точок, яка виконується вручну.

Всі точки, які підвергаються змазці, вказані на карті змазки.

Централізована система циркуляційної рідкої змазки забеспечує, усі основні механізми преса, за виключенням ряда підшипників кочення.

Рисунок 2. -Схема змащення преса

№ точек на схеме	Об`єкт змазування	Змазувальний матеріал	Спосіб змазування	Періодичність	Расход змазувального матеріала
1	Механізм регулювання повзуна	Мастило індустріальне И-500 ГОСТ 20799-88	Заливка рідкої змазки	По мірі витрати, але не менш як раз в місяць	2000
2	Шарова опора штока повзуна				3000
4	Маслорозпилювач				400
14	Маслорозпилювач				200
3	Пневмоуравноважувачі			Один раз в зміну	200
22,23	Циліндри подушки пневматичної				750
5	Редуктор механізма регулювання величини хода повзуна			Див. паспорт редуктора	1200
6,7	Підшипники вала приймального	ЦИАТ ИМ-203 ГОСТ 8773-73	Шприцювання густої змазки	Один раз в місяць	400
8	Підшипники привода засобів механізації				50
9,10	Підшипники командоапарата				5
12	Вісь планки виштовкувача				5
13	Підшипники махавика				50
15	Вісь пневмоуравноважувачів				50
20	Вісь механізма контроля натягнення ланцюга				10
17	Підшипники привода командоапарата				5
18,19	Решітка захисна				5
11	Штоки пневмоуравноважувачів			Чотире рази на місяць	5
21	Штоки подушки пневматичної				5
1А,2А	Колеса зубчаті вала головного	Мастило індустріальне И-500 ГОСТ 20799-88	Змазка автоматична від станції рідкої змазки	Непреривно
3А,4А	Призматичні направляючі станини
5А,6А	Плоскі направляючі станини
7А,8А	Підшипники вала головного
9А	Втулка шатуна

2.4 Ремонт деталей, які швидко зношуються

Задача ремонту - повне відновленні працездатності деталі і складальної одиниці. Ремонт виконують по ремонтних кресленнях, на яких указують тільки ті розміри, що повинні бути забезпеченні в процесі ремонту.

Визначення дефектів

Основними дефектами валів і підшипників є:

а) знос вкладишів і шийок валів, при якому змінюються їх діаметр і форма, унаслідок чого збільшуються зазори між підшипником і валом;

б) подряпини, ризики і задири;

в) тріщини і розшаровування, а також виплавка бабіту в корпусі вкладиша.

Крім того, у валів можуть бути зім'яті і сколені бічні поверхні канавки шпонок і шлиців, а також різьблення; можливі вигин, скручування, тріщини і злам.

Передчасний знос вкладишів і шийок валів найчастіше викликається:

недостатнім змащюванням або змащюванням олією із зниженою в'язкістю; забрудненням мастила унаслідок поганого ущільнення підшипників;

підвищеною вібрацією і поштовхами, що виникають при роботі машини, і неврівноваженістю мас, що обертаються;

неправильною збіркою валів і підшипників (малі або збільшені зазори між валом і вкладишем, перекіс вісей валу і вкладиша підшипника і ін.);

недостатньо якісною, грубою обробкою поверхні тертя шийки валу вкладиша.

Для підшипників кочення характерні наступні пошкодження:

абразивний знос бігових доріжок і тіл кочення унаслідок недоліку мастила або поганого ущільнення корпусів підшипників, коли в мастило потрапляють пил і бруд;

задири і наволочення металу (при відпустці), що виникають при нагріві підшипника, відсутності мастила або неправильному монтажі;

лущення, відшарування і вифарбовування металу на бігових доріжках обойм і тілах кочення у вигляді дрібних точок-виразів, що є результатом перевантаження підшипника;

ослаблення посадки і знос (задир) місць посадки підшипника на валу або в корпусі, що виникають в результаті неправильного монтажу: надмірний натяг, заклинювання кілець, овальність або конусність шийки, перекіс вісей обойм та інші.

Ремонт валів

Якщо при капітальному ремонті машини на валу виявлені злам, тріщини на глибину більше 10% діаметру валу і він не піддається ударному навантаженню, то тріщину можна заварити, заздалегідь обробивши її до здорового металу. Невелика овальність (до 0,2 мм) і конусність, а також неглибокі задири, ризики і подряпини на шийках валів усувають шляхом обпилювання оксамитовим напилком і шліфування наждачною шкіркою або притиранням пастою ГОЇ за допомогою хомута. При значніших відхиленнях і дефектах шийки валу проточують і шліфують на верстаті; проте при цьому діаметр шийок не повинен зменшуватися більш ніж на 5 %, якщо вал випробовує ударне навантаження, і на 10% при спокійному статичному навантаженні на вал.

Шийки валу, що мають незначний знос, можна відновлювати металізацією. |Шийки валу, що працюють при статичному навантаженні, при значному зносі відновлюють електронаплавленням з подальшим відпалом і проточкою до номінального діаметру. Шийки наварюють уздовж вісі валу, причому кожен наварюваний шов розташовують на діаметрально протилежній стороні, оскільки безперервне наварювання спричинить вигин валу.

Зігнуті вали невеликого діаметру можна правити на токарному верстаті при невеликій стрілі прогину (до 0,008 довжини) в холодному стані (легкими ударами, чеканкою або натиском гвинтового пристосування) вал, що підлягає виправленню чеканкою, встановлюють увігнутою стороною вгору. У місці максимального прогину під вал ставлять опору з підкладкою з твердого дерева або м'якої міді. Вал укріплюють так, щоб сила ваги його при чеканці сприяла подовженню волокон увігнутої частини. Потім на ділянці над опорою вал наклепують при допомозі, чеканки, що спеціально приганяє по валу, ударяючи по ній молотком вагою 1-2 кг.

Правлять обережно, слабкими ударами, силу яких у міру ліквідації вигину слід зменшувати. Результати наклепання контролюють індикатором. Виправлений без нагріву вал з часом частково відновлює стрілу прогину. Для забезпечення незмінності осі валу і зняття внутрішньої напруги після правки його витримують при температурі 400-500° С протягом 0,5-1 г. Цим способом можна виправити вал з точністю до 0,02-0,03 мм, тому після правки і термічної обробки для досягнення співісної поверхні вали проточують або шліфують.

Значні прогини валів усувають гарячою правкою під пресом, для чого місце вигину валу нагрівають до 600° С в сурмі або полум'ям газового пальника. Після правки вал повторно перевіряють на биття, і якщо вигин повністю не усунений, то повторюють операцію правки.

Невеликі пошкодження канавок (до 5% ширини) шпонок усувають обпилюванням і шабренням; значні пошкодження канавок шпонок на валах, що працюють із спокійним навантаженням, ремонтують прострожкой, збільшуючи при цьому ширину канавки і шпонки. Збільшення ширини канавки шпонки в порівнянні з нормальною для валу даного діаметру не повинне перевищувати 15%. При великому зносі шпонок канавки шпонок на валах менш відповідальних машин можна заварити, зачистити заплавлене місце і фрезерувати канавку на новому місці під кутом 120°. Навантажені грані шпонок і канавок шпон мають бути ретельно і точно пригнані одна до іншої з обпилюванням і шабренням по фарбі; при цьому у врізних шпонок треба приганяти по фарбі бічні поверхні, а у тангенціальних - верхню і нижню поверхні. Встановлювати фасонні шпонки не можна. Головки клинових шпонок повинні відстояти від маточини деталі на величину, рівну висоті шпонки (тобто шпонки не повинні упиратися в маточину). Шпонки слід готувати із сталі з межею міцності при розтягуванні 500-600 н/мм2.

Шийки валу після ремонту не повинні мати хвиль, рисок і подряпин; овальність шийки з середнім числом оборотів допускається в межах, необхідних для забезпечення умов рідинного тертя, і залежить від первинного стельового зазору між валом і вкладишем.

Спосіб ремонту зношеного циліндричного валу вибирають після відповідної перевірки та встановлення хapaктepa і ступеня зносу. Шийки валу що мають знос (подряпини і ризики, відхилення від циліндричності до 0,1 мм), ремонтують шліфуванням, перевіряючи спочатку, справні чи центрові отвори валу. (При наявності забоін і вм'ятин в першу чергу перетачуванням на токарному верстаті відновлюють центрові отвори, а потім правлять вали.)

Шийки валів із значним зносом обточують і шліфують під ремонтний розмір. При цьому доспукається зменшення діаметра шийок на 5 - 10% залежно від характеру навантажень що сприймаються валом (зокрема, від того, чи відчуває вал ударні навантаження). У тих випадках, коли необхідно відновити початкові розміри шийок, на них після обточування напресовують або встановлюють на епоксидні клеї ремонтні втулки, які потім обробляють гострінням або шліфуванням. Зношені поверхні валів можна ремонтувати також нарощуванням металу вібродуговим наплавленням, металізацією, хромуванням та іншими методами.

Погнуті вали виправляють гарячим або холодним засобом. (Гарячій правці піддають вали, діаметр яких більше 50 мм.) Холодна правка валів може виконуватися вручну за допомогою гвинтових скоб, важелів, пристосувань під пресом.

Сутність правки полягає в тому, що прикладене зусилля викликає залишкові деформації, і деталь відновлюється, набуваючи первісні властивості. При холодному виправленні за допомогою пресу або скоби вал розташовують на двох опорах вигнутою стороною до навантажувального пристрою (гвинту повзуна) і навантажують так щоб він вигнувся в протилежну сторону на величину, майже рівну початкового прогину (лише потім вілновлюють його первісну точність по прямолінійності.)

Рисунок 2.1 - скоба для правки валів

1-винт; 2-вісь; 3,6-захвати; 4-упор; 5-вал

Рисунок 2.2 - ручний прес для правки валів

1-основа; 2- рукоятка; 3,8- опори; 4-вал; 7-прокладка; 9-балочка; 10-гайка

кривошипний прес електродвигун

Коли користуються скoбою (рисунок 2.1), її накладають на вал 5 захопленнями 3 і 6 так, щоб гвинт 1 своїм упором 4 знаходився проти місця вигину валу (захвати можна розсовувати на осях 2 гайки в межах 70-300 мм).

Обертаючи гвинт, виправляють вал в цьому місці і по індикатору (на рисунку не показаний) перевіряють його биття; потім скобу послідовно переміщують на інші ділянки і повторюють операцію до тих пір, поки вал не буде виправлений.

Пересувний ручний прес (рисунок 2.2), також служить для правки валів, він має у своїй конструкції підставку 1 на направляючих токарного верстата, в яку вставляють вал, спочатку встановивши його в центр і кулачок верстата, і по індикатору 5 знаходять місце найбільшого прогину вала 4. Балочку 9 з рухомими опорами 3 і 8 налаштовують гайкою 10 так, щоб опори стикалися з утворюючою рехтуємого валу; потім правлять вал гвинтом 6 через прокладку 7 з м'якого металу. Послідовне переміщення преса по напрямних на другі ділянки здійснюється рукояткою 2.

При ремонті направляючої і робочої плоскості, що впливає на точність преса, необхідно дотримувати наступні вимоги:

-допуск площинної дзеркала повзуна і столу преса не більше 0,04 мм на довжині 1000 мм допускається тільки угнутість;

-допуск плоскості направляючої станини і повзуна не більше 0,02 мм на довжину 1000 мм допускається тільки угнутість;

-допуск перпендикулярності направляючих повзуна до дзеркала не більше 0,04 мм на довжині 1000 мм;

-допуск перпендикулярності нерухомих направляючих станини до столу не більше 0,05 мм на довжині 1000 мм, допускається тільки зменшення кута 90°.

2.5 Охорона праці при експлуатації машини

Конструкція преса відповідає вимогам ГОСТ 12.2.113-86, ГОСТ 12.2.017-86 та забезпечує безпечну працю обслуговуючого персоналу при дотриманні вимог цього керівництва та правил техніки безпеки при роботі на механічних пресах.

На пресі передбачені:

· Рухлива захисна решітка, виключаючи роботу преса при знаходженні рук у зоні штампа;

· Система електричних блокіровок, виключаючи роботу преса при виникненні неполадок, в тому числі при порушенні подачі енергоносіїв (електроенергія, стиснуте повітря);

· Подвоєна конструкція пневморозпреділювача муфти-гальма, виключаючи можливість подвоєння ходів повзуна в разі пошкодження пнеморозпреділювача;

· Контроль допустимого відхилення від верхньої мертвої точки при встановленні повзуна в вихідному положенні;

· Забезпечення синхронного включення при управлінні обома руками з допустимим росходженням не більше 0,5 с.;

· Оснащення від перенавантаження з різною шайбою з системою сигналізації та відключення преса при спрацювання;

· Вказівник положення кривошипного вала;

· Механізм регулювання величини штампового простору;

· Освітлення штампової зони

Увага! Періодично перевіряти роботу блокуючих приладів.

Категорично забороняється:

· Чистка, регулювання, встановлення штампів, виправлення положення заготовок, дрібний ремонт преса при обортаючомуся маховику;

· Змазування індивідуальних точок при поданій напрузі;

· Роботи на пресі включенням від педалі при знятій огорожі штампового простору.

Різні роботи, зв`язані з частковою розборкою, підтягненням деталей кріплення муфти-гальма, врівноважувачів, гальма маховика, пневмоподушки та елементів пневмосистеми повинні проводитися при відключенні від цехової мережі магістралях повітряпровода та відкритих вентелях спуска повітря (конденсата) в відповідних лініях повітряпровода.

Для захисту органа слуха від шуму необхідно приміняти зособи індивідуального захисту, противошумні вкладиші одноразового використання групи А по ГОСТ 12.4.051-87.

2.6 Заходи з охорони навколишнього середовища

Охорона навколишнього середовища - система соціально-економічних, технічних, гігієнічних і організаційних заходів, що забезпечують збереження природного середовища.

В даний час охорона навколишнього середовища стала однією з актуальних проблем. Одним з основних питань охорони навколишнього середовища є охорона водних ресурсів від забруднень стічними водами промислових підприємств. Будь-яке скидання виробничих стоків у водоймища порушує водоспоживання, погіршує водовикористовування. Найрадикальнішим способом захисту водоймищ від скидань промислових підприємств є створення технологічних процесів, при проведенні яких можна зменшити кількість відходів.

Підприємства вогнетривкої промисловості викидають в атмосферу значні кількості газів і пилу.

На проектованій ділянці в процесі помелу кварцу має місце викид в атмосферне повітря наступних шкідливих речовин:

По боротьбі з викидами шкідливих речовин в атмосферу передбачається очищення повітря аспіраційних систем перед викидом в атмосферу.

Для економії технічної води в процесі виробництва і скорочення викидів застосовують безвідходне виробництво: розроблена система по очищенню відпрацьованої води і її вторинне використовуванню. Господарсько-побутові стоки прямують в міську каналізацію.

Размещено на Allbest.ru

...