Механізація пресу для кипування тканин

Размещено на http://www.allbest.ru

Механізація пресу для кипування тканин

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ

1.1 Аналіз базового механізму

1.2 Аналіз конструкторсько-технологічних рішень для досягнення поставленого завдання

1.3 Вибір раціонального варіанту технічного рішення

1.4 Мета і завдання дипломного проекту

РОЗДІЛ 2. РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ТА КІНЕМАТИЧНОЇ СХЕМИ МЕХАНІЗМУ

2.1 Побудова функціональної схеми механізму

2.2 Побудова кінематичної схеми механізму

РОЗДІЛ 3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

3.1 Розрахунок клинопасової передачі

3.2 Розрахунок ланцюгової передачі

3.3 Розрахунок передачі гвинт-гайка

3.4 Розрахунок осі блока проміжного

3.5 Розрахунок підшипників для передачі гвинт-гайка

3.6 Розрахунок з'єднань

РОЗДІЛ 4. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

4.1 Розрахунок економічної ефективності впровадження

4.2 Порівняння техніко-економічних показників

РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

5.1 Аналіз механізованого преса для кипування тканин з точки зору безпеки праці та охорони навколишнього середовища

5.2 Заходи, спрямовані на приведення виявлених небезпечних та

шкідливих виробничих факторів до нормативних вимог

5.3 Заходи щодо охорони навколишнього середовища

5.4 Розрахункова частина

5.5 Пожежна безпека

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП

Меланжеве виробництво - процес виготовлення тканин із пряжі, що виробляється із суміші різнорідних і різнокольорових волокон. Меланжування - змішування суворого бавовняного волокна з пофарбованим в різні кольори, суворого або пофарбованого хімічного волокна з бавовняним. Різний процентний вміст суворого і пофарбованого волокна в суміші дає широку гаму кольорів, яку неможна отримати при фарбуванні.

Меланжеве виробництво представляє собою виробництво із завершеним технологічним циклом, тобто комбінат, що включає фарбувальний відділ, прядильну, ткацьку і оброблювальну фабрики.

Асортимент пряжі, що використовується у меланжевому виробництві, дуже різноманітний. В якості основи, як правило, використовують кручену пряжу в два складення. Уткова пряжа може бути одинарною і крученою. Діапазон лінійних щільностей пряжі, що виробляється дуже великий - від 15,4 до .

В меланжевому виробництві використовується пряжа кардного прядіння наступних різновидностей:

- меланжева, що складається із волокон різного кольору;

- кольорова, отримана із пофарбованого в один колір бавовняного волокна;

- фарбована, отримана при фарбуванні суворого волокна;

- сувора, одержана із суворого бавовняного волокна;

- кручена простої або фасонної крутки, отримана скручуванням двох ниток: меланжевої з кольоровою або суворою, а також скручуванням ниток різних щільностей.

На меланжевих комбінатах виробляють меланжеві тканини громадського асортименту (трико, костюмні, сукно) і цільового призначення (для військових). Тканини, що виробляються з меланжевої пряжі різної щільності, за призначенням розділяють на костюмно-пальтові і технічні. Із пряжі великої лінійної щільності виробляють одіяла.

За видом застосовуваної сировини меланжеві тканини поділяють:

- на бавовняно-паперові, що виробляються із меланжевої бавовняно-паперової пряжі;

- бавовняно-паперові, що виробляються із меланжевої бавовняно-паперової пряжі в основі та із пряжі, отриманої способом прядіння із суміші пофарбованого бавовняного волокна з іншими волокнами, в утку;

- віскозні штапельні, що виробляються з пряжі, отриманої бавовняно-паперовим способом прядіння із суміші пофарбованого віскозного волокна з іншими хімічними волокнами.

За способом виробництва і виду основної обробки меланжеві тканини поділяються на суворі, начесані і мерсеризовані.

Меланжеві тканини за зовнішнім виглядом імітують шерстяні. Їх не піддають обпалюванню і відбілюванню. При виготовлені цих тканин застосовують механічну обробку (стрижку, ворсування, обробку на тканинно-усадочних машинах) а також мерсеризацію. Мерсеризація дозволяє значно покращити зовнішній вигляд тканин.

Додавання лавсанового або нітронового штапельного волокна до бавовняного робить меланжеві тканини більш стійкими до стирання, світло-погодних впливів, дії кислот, олив, жирів, менш теплопровідними, надає їм незминаємості.

Багато які меланжеві тканини використовуються для виготовлення спецодягу, а також в промисловості і тому випускаються з водостійкими, кислотозахисними та іншими просоченнями.

До меланжевих одежних тканин висувають підвищені вимоги, так як за зовнішнім виглядом і споживчим якостям вони повинні наближатись до шерстяних. Поверхня одежних тканин повинна бути чистою, окраска стійкою і рівномірною. Тканина має бути міцною, зносостійкою, малоусадочною, незминаємою, мати шерстистий вигляд і знижену теплопровідність.

РОЗДІЛ 1. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ

1.1 Аналіз базового механізму

На ткацьких фабриках заключною стадією обробки тканин є їх розбраковка і пакування. Оброблені тканини як побутового так і технічного призначення поступають у збиральний цех. В залежності від артикулу та призначення тканини, характер проведення операцій над тканиною і їх послідовність різні. Так, для побутових тканин (крім штучних виробів) прийнята наступна послідовність операцій: розмірювання, розбраковка, збирання, пресування і пакування.

Пакування тканин в кипи проводиться з ціллю більш зручного транспортування та тимчасового зберігання, так як зменшується потреба в транспорті та складських приміщеннях. Загорнуті в папір і перев'язані стрічкою шматки збирають в кипу, яку загортають в поковочну тканину і після пресування затягують стрічкою або дротом. Для того, щоб захистити тканину від безпосереднього впливу затягуючих стрічок, останні кладуть на дошки або планки, які кладуться на кипу.

На базовому підприємстві пресування кип здійснюється за допомогою важільного преса. Даний прес являє собою стаціонарну закріплену раму і систему важелів з ручним приводом. Рама є зварною конструкцією з швелерів та кутників. Система передачі руху складається з привідного важеля, кулісного каменя, куліси, шатун та пресувальної плити.

Процес пресування здійснюється наступним чином. Кипа комплектується поза пресом на візок. Шматки тканини кладуться на візок на пакувальний матеріал, яким потім вони обгортаються. Після цього візок з кипою встановлюється під прес і відбувається пресування тканини. Спресована кипа затягується стрічкою і зав'язується.

Основними недоліками даного преса є: використання тяжкої ручної праці, недостатнє зусилля пресування, невеликий хід пресувальної плити.

1.2 Аналіз конструкторсько-технологічних рішень для досягнення поставленого завдання

На ткацьких та швейних підприємствах для кипування тканин та готових швейних виробів побутового призначення використовуються пресові установки різноманітних конструкцій з механізованим приводом. Найпоширенішими є пакувальні преси з механічним та гідравлічним приводом.

На рис.1.1 показна схема пакувального гідравлічного преса ПГП-1.

Рис. 1.1. Схема пакувального гідравлічного преса ПГП-1 [19]:

1 - нижній стіл; 2 - середній стіл; 3 - верхній стіл;

4 - гідросистема; 5 - пульт керування

Технічна характеристика пакувального преса ПГП-1

Номінальне зусилля преса, 441 000

Розміри столу, 1100х660

Хід столу, 700

Швидкість подачі середнього столу, 5000

Швидкість пресування, 360

Тиск в гідросистемі, :

подачі 1901,3

пресування 35303,9

Потужність електродвигуна, 5,5
Габаритні розміри преса, :

довжина 1412

ширина 660

висота 3585

Маса, 2573

На даному пресі кипа тканини вручну обгортається пакувальною тканиною і після пресування затягується. Процес формування кипи здійснюється поза пресом. Операції завантаження і вивантаження кип з преса не механізовані. При ручному обслуговувані цим операціям приділяється велика увага так як перекоси тканин в кипі не допускаються, тому що через це знижується якість пресування.

Перевагами даного преса є компактність установки, простота конструкції, надійність в роботі і велике зусилля пресування, порівняно з механічними пресами.

Широко використовується для пакування шматків тканини прес ППТ-1 схема якого зображена на рис. 1.2.

Технічна характеристика преса ППТ-1

Продуктивність, кип в годину 25--27

Швидкість руху пресувальної плити, 147 або 180

Максимальне зусилля преса, 176 400

Розмір кип, :

довжина 350

ширина 800

висота від 700 до 1100

Число кип, що одночасно пресуються 2

Потужність електродвигуна, 5,5

Габаритні розміри, :

довжина 2160

ширина 1765

висота 2700

Маса, 3270

Рис. 1.2. Схема преса для пакування тканини [19]:

1 - остов; 2 -електродвигун; 3 - верхній стіл; 4 - середній

рухомий стіл; 5 - кипи тканини; 6 - візки

В порівнянні з пресом ПГП-1 прес ППТ-1 більш продуктивний. Кипа комплектується зовні преса на візку. Шматки укладаються на візок на пакувальний матеріал, яким потім вони обгортаються. Під прес встановлюють два візки, і останній запресовує одночасно обидві кипи, після чого спеціальним пристосуванням кипи затягуються вірьовками і зав'язуються. З пресу кипи подаються на обшивку і зважування. Після відповідного оформлення кипи здають на склад.

Для кипування тканин можуть також використовуватись пресові установки, які застосовуються для кипування волокон на підприємствах по первинній обробці лляних, бавовняних і шерстяних текстильних волокон. За технічними характеристиками ці преси подібні до пресів для пакування тканин, відмінності полягають тільки в геометричних розмірах цих установок.

На рис. 1.3 зображена кінематична схема преса РП-5УМ. Цей вертикальний прес з приводом конструкції І. Н. Левитського широко використовується на заводах для формування кип із довгого і короткого волокна льону.

Рис. 1.3. Кінематична схема преса РП-5УМ [17]

Прес РП-5УМ працює таким чином. Від електродвигуна 8 рух передається через пасову передачу на шків контрприводу 7, а звідти через карданний вал 6 на ходовий гвинт 5, який має на одному кінці ліву різьбу, а на іншому - праву.

На гвинт накручені чавунні гайки 2 також відповідно з лівою і правою різьбою. Гайки встановлені в місцях з'єднання верхніх важелів 1 з хрестоподібними нижніми важелями 3. При обертанні гвинта 5 в одну сторону гайки зближуються і платформа 4 опускається. В цей час відбувається стиснення кипи. При обертанні гвинта у зворотньому напрямі гайки розходяться і платформа піднімається. Роботою преса управляє магнітний пускач ПМЕ-224. Для автоматичної зупинки пресувальної плити (платформи) в крайньому нижньому і верхньому положенні є кінцеві вимикачі.

Технічна характеристика преса РП-5УМ

Зусилля пресування, 220

Потужність електродвигуна, 5,5

Хід пресувальної плити, 1,22

Швидкість пресувальної плити, 0,02

Габаритні розміри преса, :

довжина 7200

ширина 6103

висота 3400

Габаритні розміри кипи у пресі, :

довжина 750

ширина 480

висота 450

Число робочих гвинтів 1

Кількість обслуговуючого персоналу, . 2

Маса преса, 3150

Розглянемо механізм підпресовки (рис. 1.4), що входить в поточну лінію ЛПК для пресування короткого волокна льону. Він складається з опорної рами 7, яка закріплена на стінках камери пресування 6, і стаканів 5, в яких з допомогою підшипників 4 фіксуються гайки 3 з приводними шестернями 2. В гайки вкручені силові гвинти 1, на нижньому кінці яких з допомогою траверс 8 кріпиться плита 9. Каркас 10 плити виготовлений із швелерів і облицьований стальними листами 11. Для забезпечення постійного зазору між стінками камери і плитою передбачені направляючі ролики 12.

Для синхронізації швидкості переміщення гвинтів 1 привід містить розподільний вал 15, який установлений на опорах 16. На кінцях вала розташовані конічні шестерні 13, які забезпечують рівність передаточних відношень з шестернями 2. Вал 15 отримує рух від індивідуального електродвигуна через пасову передачу 14. Управління рухом здійснюється за допомогою слідкуючої системи кінцевими вимикачами. Для забезпечення точності ходу електродвигун привода оснащений колодковими гідравлічними гальмами.

Рис. 1.4. Механізм підпресовки лінії ЛПК [15]

Технічна характеристика механізму підпресовки лінії ЛПК

Зусилля пресування, 40

Потужність електродвигуна, 2,2

Швидкість переміщення плити, 0,025

Хід плити, 980

Для пресування бавовняного волокна, лінту і волокнистих відходів в основному застосовують комплексні гідропресові установки, оснащені револьверними пресами потужністю від 3000 до .

Бавовняне волокно пресують потужністю не менше , для пресування лінту і волокнистих відходів використовують преси меншої потужності.

Процес пресування бавовняного волокна або лінту розділяється на трамбування і власне пресування.

Розділення процесу на трамбування і власне пресування є раціональним, оскільки дає можливість застосовувати прес найкомпактніших розмірів, внаслідок чого полегшується маса окремих вузлів і деталей пресової установки, здешевлюється її вартість і поліпшуються умови експлуатації.

В пресових установках для пресування бавовняних волокон застосовуються механічні трамбовки, які розвивають зусилля пресування до .

На рис. 1.5 зображена кінематична схема приводу трамбовки преса Б-374А. Принцип роботи даної установки наступний. Від електродвигуна пасовою передачею 1, через редуктор 2, за допомогою цівкової шестерні 3, рух передається поршню 4 трамбовки. Поршень здійснює зворотно-поступальний рух в направляючих 5.

Рис. 1.5. Кінематична схема механічної трамбовки преса Б-374А [14]

Технічна характеристика механічної трамбовки преса Б-374А

Зусилля, що розвивається трамбовкою, до 50

Хід поршня трамбовки, 1826

Швидкість руху поршня, 0,25

Потужність електродвигуна, 10

Маса, 1580

Розмах руху коливального редуктора, . 21

Пресування текстильних волокон здійснюється також на механічних пресах ГПВ-1 і ППЛ-1. За принципом дії вони подібні до преса для пакування тканини ППТ-1. І в пресі ГПВ-1 і в ППЛ-1 пресувальна плита приводиться в рух за допомогою передачі гвинт-гайка, відмінність полягає в тому що рух пресувальної плити в пресі ГПВ-1 здійснюється у горизонтальній площині, а в пресі ППЛ-1 - у вертикальній. Рух від електродвигуна до гайки ходового гвинта у пресі ГПВ-1 передається через редуктор і відкриту циліндричну зубчасту передачу, а в пресі ППЛ-1 - через пасову передачу і конічну зубчасту передачу [17].

Технічна характеристика пресів ГПВ-1 і ППЛ-1

ГПВ-1 ППЛ-1

Зусилля пресування, 220 220

Потужність пресувальної плити, 7,5 13

Хід пресувальної плити, 2 1,32

Швидкість пресувальної плити, 0,028 0,021

Габаритні розміри преса, :

довжина 1710 2260

висота 2770 4370

Габаритні розміри кипи у пресі, :

довжина 750 750

ширина 480 570

висота 450 380

Число робочих гвинтів пресувальної плити 2 2

Маса преса, 4270 3175

1.3 Вибір раціонального варіанту технічного рішення

Розглянувши конструкції і принцип роботи існуючих пресів для кипування тканин і волокон, вибираємо прес з механічним приводом, що є найбільш доцільно в умовах базового підприємства. Це пов'язано з тим що для пресування тканин не потрібно дуже великих зусиль, які можуть створюватися пресувальною платформою при використанні гідравлічного привода, і гідравлічний привід має значно менший коефіцієнт корисної дії в порівнянні з механічним.

Для приводу пресувальної плити використаємо передачу гвинт-гайка. Основними перевагами такої передачі є: простота конструкції, компактність, технологічність, плавність та безшумність в роботі, висока навантажувальна здатність і надійність.

Для більш рівномірного розподілу тиску на тканину зусилля на пресувальну плиту буде передаватись двома гвинтами.

Рух від двигуна до гайки ходового гвинта буде передаватись за допомогою пасової і ланцюгової передач. Використання двохступінчастої передачі руху пов'язано з тим , що найбільш раціональним є використання пасових і ланцюгових передач з передатним відношенням и?4 [11].

На першій ступені використовуватиметься пасова передача, так як вона має просту конструкцію та низьку вартість виготовлення, володіє високою гнучкість, що не вимагає високої точності встановлення, і є безшумною в роботі. На другій ступені використовуватиметься ланцюгова передача, тому що вона дозволяє передавати більші зусилля в порівнянні з пасовою. Застосування цієї передачі дає можливість передавати рух одним ланцюгом двом привідним гайкам ходових гвинтів. На рис. 1.6 схематично зображений пропонований механізований прес для кипування тканин.

Використання в даному випадку ланцюгової передачі, а не зубчастої циліндричної, як у пресі ППЛ-1, або зубчастої конічної, як у пресі ГПВ-1 зумовлено тим що зубчасті передачі дорожчі у виготовленні і вимагають високої точності при монтажі (особливо конічні).

Рис. 1.6. Схема пропонованого механізованого преса:

1 - пасова передача; 2 - ланцюгова передача; 3 - передача

гвинт-гайка; 4 - пресувальна плита; 5- рама

Будь-який варіант технічного рішення має бути економічно обґрунтований. Таке обґрунтування на початковому етапі конструювання може бути проведене з визначенням приведених витрат по базовому і проектному варіанту.

(1.1)

де - собівартість пресування кипи тканини по базовому варіанту;

- нормативний коефіцієнт капітальних вкладень;

- капітальні вкладення по базовому варіанту;

- собівартість пресування кипи тканини по проектному варіанту;

- капітальні вкладення по проектному варіанту;

- програма випуску за рік.

За даними базового підприємства собівартість пресування кипи і капітальні вкладення відповідно становлять: , . Програма випуску: .

За даними передових підприємств, які впровадили аналогічні конструкції, зниження собівартості досягається на 10 - 15 %, а збільшення капітальних витрат на 15 - 20 %.

Приймаємо граничні значення: зниження собівартості на 10 % і збільшення капітальних витрат на 20 %.

Тоді собівартість пресування кипи і капітальні витрати по проектному варіанту відповідно складатимуть:

; (1.2)

. (1.3)

Економічний ефект становить:

. (1.4)

1.4 Мета і завдання дипломного проекту

Метою дипломного проекту є механізація преса для кипування тканин.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

1. Побудувати принципову схему механізму.

2. Розробити кінематичну схему.

3. Провести необхідні конструкторські розрахунки.

4. Виконати економічні розрахунки.

5. Розробити заходи з охорони праці та навколишнього середовища.

РОЗДІЛ 2. РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ТА КІНЕМАТИЧНОЇ

СХЕМИ МЕХАНІЗМУ

2.1 Побудова функціональної схеми механізму

Структура будь-якої технічної системи визначається функціонально зв'язаною сукупністю елементів і відношень між ними. При цьому для механізмів під елементами розуміються ланки, групи ланок або типові механізми, а під відношеннями - рухомі або нерухомі з'єднання. Структура механізму на різних стадіях проектування може бути описана різними засобами, з різним рівнем абстрагування. Так структура механізму описана на функціональному рівні є функціональною схемою.

На рис. 2.1 зображена функціональна схема преса для кипування тканин на рівні типових елементів. Джерелом механічної енергії для даного преса слугує електродвигун. Частота обертання вала електродвигуна і обертовий момент на ньому, є вхідними параметрами для клинопасової передачі. В даному пресі для кипування тканини буде використовуватись клинопасова передача, тому що в порівняні з плоскопасовою передачею її габаритні розміри є компактнішими при передачі однакової потужності.

Рис. 2.1. Функціональна схема преса для кипування тканини:

1 - електродвигун; 2 - клинопасова передача; 3 - ланцюгова

передача; 4 - передача гвинт-гайка; 5 - пресувальна плита

На виході клинопасової передачі маємо:

частота обертання

, (2.1)

де - передаточне число клинопасової передачі;

обертовий момент

, (2.2)

де - коефіцієнт корисної дії клинопасової передачі.

Частота обертання і обертовий момент на виході клинопасової передачі є вхідними параметрами для ланцюгової передачі. Тобто: ; .

Параметри на виході ланцюгової передачі:

частота обертання

, (2.3)

де - передаточне число ланцюгової передачі;

обертовий момент

, (2.4)

де - коефіцієнт корисної дії ланцюгової передачі.

Частота обертання і обертовий момент на виході ланцюгової передачі є вхідними параметрами для передач гвинт-гайка. В даному механізмі преса використовуватиметься дві передачі гвинт-гайка для більш рівномірного розподілу тиску на матеріал при кипуванні. Також застосування саме такої конструкції не потребую використання додаткових напрямних для пресувальної платформи.

На виході передачі гвинт-гайка маємо швидкість руху гвинта і зусилля . В кінцевому результаті на виході механізму маємо швидкість руху пресувальної платформи , і зусилля, що розвивається пресом .

Аналізуючи існуючі конструкції механізмів для пресування тканин та текстильних волокон, а також виходячи з потреб базового підприємства приймаємо: швидкість руху пресувальної платформи в межах ; максимальне зусилля що розвивається пресом .

Визначаємо необхідну потужність електродвигуна

, (2.5)

де - відповідно коефіцієнти корисної дії клинопасової передачі, ланцюгової і передачі гвинт-гайка [9].

Попередньо приймаємо електродвигун з найбільшою стандартною потужністю, що входить у визначений діапазон: 4А112М4УЗ ГОСТ 19523-81, який має потужність і частоту обертання вала [9].

механізація прес ланцюгова підшипник

2.2 Побудова кінематичної схеми механізму

При розробці функціональної схеми було попередньо прийнято електродвигун, частота обертання вала якого, є початковим параметром при розробці кінематичної схеми механізму.

На валу електродвигуна 1 (рис. 2.2) встановлений ведучий шків 2 клинопасової передачі за допомогою шпонкового з'єднання. Використання в даному випадку саме клинопасової передачі пов'язано з наступними її перевагами: простота конструкції та низька вартість виготовлення; висока гнучкість паса, яка допускає різне взаємне розміщення осей шківів і не вимагає високої точності їх встановлення; плавність і безшумність в роботі; порівняно високий коефіцієнт корисної дії.

Для визначення частоти обертання веденого шківа 4 попередньо задаємося передаточним відношенням, так як діаметри шківів не відомі, а будуть визначатись при розрахунку клинопасової передачі. Приймаємо передаточне відношення клинопасової передачі . Це пов'язано з тим що найвигіднішими є клинописові передачі з передаточним відношенням [11], але в даному випадку не приймаємо граничного значення для уникнення великих розмірів веденого шківа.

Частота обертання веденого шківа

, (2.6)

де - частота обертання вала електродвигуна.

Ведений шків кріпитиметься до корпуса підшипників 6 за допомогою гвинтів. Даний корпус буде встановлений на вісь 5 блока проміжного за допомогою підшипників кочення 7. В зв'язку з відсутністю осьових навантажень,



у даному випадку використовуватимуться радіальні кулькові підшипники. Також до корпуса підшипників, за допомогою гвинтів, буде кріпитись й ведуча зірочка 8 ланцюгової передачі.

Використання такої конструкції дозволяє встановити на осі поворотні кронштейни для натягу паса 3 та ланцюга 9 відповідно клинопасової та ланцюгової передач. При використанні, для передачі руху від клинопасової передачі до ланцюгової, вала, а не осі, необхідно було б застосувати натяжні пристрої іншої конструкції а також додаткові опори для вала, так як в даному випадку вісь кріпитиметься консольно.

Натяжні кронштейни встановлюватимуться на вісь також за допомогою радіальних кулькових підшипників. Зусилля натягу будуть створюватися за допомогою пружин. Така конструкція натяжних пристроїв майже не створює додаткових навантажень на вісь, і при розрахунках ними можна нехтувати.

Використання гвинтів для кріплення веденого шківа і ведучої зірочки дає можливість використовувати корпус підшипників, як муфту граничного моменту. Тобто при правильному виборі кількості гвинтів і їх діаметрів для кріплення шківа або зірочки, при можливому перенавантаженні вони будуть зрізуватись і таким чином запобігатимуть пошкодженню інших вузлів привода.

Використання для передачі руху від веденого шківа клинопасової передачі до привідних гайок передач гвинт-гайка ланцюгової передачі зумовлено такими її перевагами: можливість передачі більших зусиль в порівнянні з пасовою; досить високий коефіцієнт корисної дії; порівняно невелика вартість виготовлення; можливість передачі обертового моменту одним ланцюгом кільком валам, що є особливо важливо в даному випадку, так як рух передаватиметься одним ланцюгом на дві привідні гайки ходових гвинтів.

Так як ведений шків і ведуча зірочка жорстко закріплені до корпуса підшипників, то їх частоти обертання однакові. Тобто .

Для визначення частоти обертання ведених зірочок 10 ланцюгової передачі, попередньо задаємось передаточним відношенням ланцюгової передачі: . Тоді частота обертання ведених зірочок

. (2.7)

Для кріплення веденої зірочки ланцюгової передачі на фланець привідної гайки 11 передачі гвинт-гайка використовуватиметься шпонкове з'єднання. Це пов'язано з тим що обертовий момент, що передаватиметься шпонкою буде не дуже значним, а діаметр фланця привідної гайки - порівняно великим. Тому застосування шліцьового з'єднання в даному випадку є нераціональним, так як воно має вищу вартість виготовлення.

Для передачі руху від ведених зірочок ланцюгової передачі до пресувальної платформи використовуватиметься передача гвинт-гайка. Основними перевагами такої передачі є: простота конструкції, компактність, технологічність, плавність та безшумність в роботі, висока навантажувальна здатність і надійність.

Для встановлення гайки в корпус 14 використовуватимуться радіально-упорні підшипники 13, так як на гайку діятимуть радіальні і значні осьові навантаження. Корпус кріпитиметься до рами преса 16 за допомогою болтів.

Так як діаметр і крок різьби привідних гайок невідомі, то швидкість руху пресувальної платформи 15 і передаточне число гвинтової пари визначити неможливо. Попередньо визначаємо крок різьби при заданому діапазоні швидкості руху пресувальної платформи:

, (2.8)

де - число заходів різьби. Попередньо приймаємо .

Так як крок різьби знаходиться в межах , то залишаємо попередньо вибраний електродвигун. При отриманні меншого кроку різьби необхідно було б зменшити частоту обертання електродвигуна. Це пов'язано з тим що при дуже малих кроках різьби значно зменшується коефіцієнт корисної дії передачі.

РОЗДІЛ 3. КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

3.1 Розрахунок клинопасової передачі

Пасова передача належить до передач тертям з гнучким зв'язком. Вона складається з ведучого і веденого шківів та приводного паса замкнутої форми, який із деяким попереднім натягом розміщується на шківах. Під час роботи передачі пас передає енергію від ведучого шківа до веденого за рахунок сил тертя, які виникають між пасом та шківами.

В механічних приводах пасові передачі застосовуються в основному в якості понижуючих. В сукупності із зубчастою передачею пасову встановлюють на менш навантажену швидкохідну ступінь.

Пасові передачі переважно використовують для передачі потужностей в діапазоні . Передатні відношення пасових передач допускаються до , рідко до 10. Найвигіднішими є пасові передачі з передатними відношеннями . Швидкість руху пасів у передачах загального призначення не перевищує . Спеціальні швидкохідні паси допускають при зниженій довговічності швидкості до . ККД пасових передач різних типів знаходиться у межах .

Залежно від форми поперечного перерізу паса розрізняють плоскопасову, клинопасову, поліклинову, круглопасову, і зубчасту пасові передачі.

За розміщенням валів у просторі пасові передачі бувають відкриті, перехресні, напівперехресні, багатошківні з натяжним роликом.

У пасовій передачі тяговий орган (приводний пас) є найважливішим елементом, що визначає її роботоздатність та довговічність. Приводні паси мають задовольняти вимогам високої тягової здатності, тобто достатньому зачепленню зі шківами; достатньої міцності, стійкості проти спрацювання та довговічності, мати невеликий модуль пружності паса; низької вартості.

В приводі преса для купування тканини клинопасова передача, схема якої зображена на рис. 3.1, використовується для передачі обертового моменту від валу електродвигуна до ведучої зірочки ланцюгової передачі.

Рис. 3.1. Схема клинопасової передачі

Обертовий момент на швидкохідному валу

, (3.1)

де - потужність електродвигуна;

- кутова швидкість обертання вала електродвигуна

, (3.2)

де - частота обертання вала електродвигуна.

При даному обертовому моменті приймаємо січення паса «УБ» з розмірами: ; ; ; ; (рис. 3.2) [9].

Рис. 3.2. Поперечне січення клинового паса

Діаметр меншого шківа: [9]. Але в даному випадку для підвищення довговічності паса приймаємо діаметр шківа наступний за мінімальним: [9].

Діаметр більшого шківа

, (3.3)

де - передаточне число;

- коефіцієнт ковзання прогумованого паса [9].

Приймаємо стандартний діаметр веденого шківа: [9].

Фактичне передаточне число

. (3.4)

Швидкість паса

. (3.5)

Частота обертання веденого вала

. (3.6)

Найменша рекомендована міжосьова відстань

. (3.7)

Найбільша рекомендована міжосьова відстань

. (3.8)

Для більшої довговічності паса приймаємо міжосьову відстань .

Розрахункова довжина паса

(3.9)

Приймаємо стандартну довжину паса: [9].

По стандартній довжині паса уточнюємо дійсну міжосьову відстань

(3.10)

Кут обхвату на меншому шківі

, (3.11)

де - мінімальний допустимий кут обхвату на меншому шківі [9].

Вихідна довжина паса: [9].

Відносна довжина паса

. (3.12)

Коефіцієнт довжини: [9].

Вихідна потужність при і : [9].

Коефіцієнт кута обхвату: [9].

Поправка до обертового моменту на передаточне число: [9].

Поправка до потужності

. (3.13)

Коефіцієнт режиму роботи при вказаному навантаженні: [9].

Допустима потужність на один пас

. (3.14)

Розрахункове число пасів

. (3.15)

Приймаємо число пасів: .

Сила початкового натягу клинового паса

, (3.16)

де - погонна маса паса [9].

Зусилля, що діє на вали передачі

. (3.17)

Розміри ободів шківів: ; ; ; ; ; ; ; ; (рис. 3.3) [9].

Рис. 3.3. Параметри ободів шківів

Зовнішні діаметри шківів

; (3.18)

. (3.19)

Ширина ободів шківів

. (3.20)

Для натягу паса використаємо шків діаметром: [9].

Розміри обода натяжного шківа: ; ; ; ; ; ; [9].

Зовнішній діаметр шківа

. (3.21)

Матеріал шківів приймаємо чавун СЧ20 ГОСТ 1412-85.

3.2 Розрахунок ланцюгової передачі

Ланцюгові передачі широко використовуються в сільськогосподарських і вантажно-розвантажувальних машинах та транспортувальному обладнані цехів різноманітних виробництв.

Ланцюгові передачі застосовуються при середніх міжосьових відстанях, за яких зубчасті передачі вимагають проміжних ступіней або паразитних зубчастих коліс, що не створюють необхідності одержання потрібного передатного відношення; жорстких вимогах до габаритів; необхідності роботи без проковзування, яке перешкоджає застосуванню клинопасових передач.

Застосовуються у промисловості також ланцюгові пристрої, тобто ланцюгові передачі з робочими органами (ковшами, скребками) у транспортерах, елеваторах, екскаваторах та інших машинах.

У найпростішому варіанті ланцюгова передача складається з ведучої та веденої ланок (зірочок), які розміщені на відповідних валах, і ланцюга у вигляді замкнутого контуру, що знаходиться в зачеплені із зірочками. Ланцюг складається із з'єднаних шарнірами ланок, що забезпечують його гнучкість.

Швидкість руху ланцюга у передачах загального призначення досягає при передаванні потужності до , а у спеціальних приводах - до при потужності до . За допомогою ланцюгової передачі можна забезпечити передаточне відношення , а раціонально мати .

Ланцюгова передача дозволяє передавати обертовий рух валам, які знаходяться на порівняно великій відстані, а її габаритні розміри значно менші від габаритних розмірів пасової передачі.

Втрати у ланцюговій передачі становлять втрати на тертя в шарнірах ланцюга, на зубцях зірочок і в опорах валів. Середнє значення ККД .

У машинобудуванні застосовуються ланцюги трьох груп: вантажні - для підвішування, піднімання та опускання вантажів; тягові - для переміщення вантажів у транспортувальних машинах (конвеєрах); приводні - для передавання механічної енергії від одного вала до іншого у ланцюгових передачах.

За конструкцією приводні ланцюги бувають: роликові, втулкові, зубчасті. У ланцюгових передачах найчастіше використовуються роликові та зубчасті ланцюги.

Зубчасті ланцюги у порівнянні з роликовими допускають дещо більші швидкості (до ), вони більш плавні та безшумні в роботі, мають підвищену надійність через багатопластинчасту конструкцію. Однак мають більшу масу, складніші у виготовленні і дорожчі. Тому зубчасті ланцюги застосовуються обмежено.

В даному механізмі ланцюгова передача використовується для передачі обертового моменту від веденого шківа клинопасової передачі до привідних гайок ходових гвинтів преса. Схема ланцюгової передачі зображена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема ланцюгової передачі:

1 - ведуча зірочка; 2, 3 - ведені зірочки; 4 - ланцюг

Відповідно до умов експлуатації приймаємо: - коефіцієнт динамічного навантаження; - коефіцієнт способу регулювання натягу ланцюга; - коефіцієнт міжосьової відстані; - коефіцієнт нахилу передачі до горизонту; - коефіцієнт змащення передачі; - коефіцієнт тривалості роботи передачі протягом доби [9].

Коефіцієнт експлуатації передачі

. (3.22)

При частоті обертання ведучої зірочки вибираємо попередньо крок ланцюга: [9].

При крокові і приймаємо допустимий питомий тиск в шарнірах: [9].

При передаточному числі , з врахуванням того, що рух передається одночасно на дві зірочки, приймаємо число зубів ведучої зірочки: [9].

Розрахунковий крок ланцюга

, (3.23)

де - потужність, що передається на привідну зірочку ланцюгової передачі

, (3.24)

де - коефіцієнт корисної дії клинопасової передачі [9];

- коефіцієнт корисної дії однієї пари підшипників кочення [9];

- коефіцієнт [9];

- коефіцієнт, що враховує число рядів ланцюга [9].

Приймаємо ланцюг ПР-12,7-1820-2 ГОСТ 13568-75, який має наступні параметри: крок ланцюга - ; розривне навантаження - ; проекція опорної поверхні шарніра - ; маса 1 м ланцюга - [9].

Перевірка кроку ланцюга за максимальною частотою обертання привідної зірочки

, (3.25)

де - максимальна допустима частота обертання привідної зірочки при [9].

Колова швидкість ланцюга

. (3.26)

Колове зусилля, що передається ланцюгом

. (3.27)

Середній питомий тиск в шарнірах ланцюга

. (3.28)

Розрахунок навантаження ланцюгової передачі.

Натяг від провисання веденої вітки від власної ваги

, (3.29

де - коефіцієнт провисання [9];

- маса 1 м ланцюга [9];

- міжцентрова відстань між ведучою і однією веденою зірочкою (визначено з компонувальної схеми привода).

Натяг від центробіжних сил при швидкості ланцюга не враховуємо [9].

Сумарний натяг ведучої вітки

, (3.30)

де - коефіцієнт динамічного навантаження [9].

Навантаження, що діє на вали

. (3.31)

Перевірка ланцюга за запасом міцності

, (3.32)

де - допустимий запас міцності [9].

Геометричні параметри зірочок.

Число зубів ведених зірочок

. (3.33)

Приймаємо: .

Фактичне передаточне число

. (3.34)

Частота обертання ведучих зірочок

. (3.35)

Діаметри ділильних кіл зірочок

; (3.36)

; (3.37)

. (3.38)

Отримані значення діаметрів перевіряємо на мінімально допустимі міжцентрові відстані (рис. 3.5) [2].

; (3.39)

; (3.40)

; (3.41)

; (3.42)

; (3.43)

, (3.44)

де , - міжцентрові відстані, визначені з компонувальної схеми привода.

Довжину ланцюга визначаємо геометрично (рис. 3.5).

Визначаємо умовну довжину ланцюга при умові, що передача була б двохзірочковою

(3.45)

де - уточнена міжцентрова відстань

, (3.46)

де - розмір визначений конструктивно.

Рис. 3.5. Схема трьохзірочкового ланцюгового контуру

Визначаємо довжину вітки ланцюга

, (3.47)

де - довжина вітки ланцюга

; (3.48)

- довжина вітки ланцюга

, (3.49)

де

. (3.50)

Повна довжина ланцюга

. (3.51)

Довжина ланцюга виражена в кроках

. (3.52)

Кількість ланок ланцюга заокруглюємо до парного числа , щоб уникнути застосування перехідної з'єднувальної ланки.

Дійсні міжцентрові відстані не уточнюємо, тому що для натягу ланцюга буде використовуватись притискна зірочка.

Діаметри кіл виступів

; (3.53)

; (3.54)

. (3.55)

Діаметри кіл впадин

; (3.56)

; (3.57)

, (3.58)

де - радіус впадин

, (3.59)

де - діаметр ролика ланцюга [9].

Ширина зубів зірочок (рис. 3.6)

, (3.60)

де - відстань між внутрішніми пластинами ланцюга [9].

Радіус заокруглення зуба

. (3.61)

Відстань від вершини зуба до лінії центра дуг зачеплення

. (3.62)

Рис. 3.6. Параметри зуба зірочок

Для натягу ланцюга приймаємо зірочку з числом зубів: [9].

Діаметр ділильного кола зірочки

. (3.63)

Діаметр кола виступів

. (3.64)

Діаметр кола впадин

. (3.65)

Приймаємо матеріал зірочок: ведучої - Сталь 45 ГОСТ 1050-88; ведених - сталь Ст3 ГОСТ 380-85; натяжної - чавун СЧ20 ГОСТ 1412-85.

3.3. Розрахунок передачі гвинт-гайка

Як гвинтовий механізм передача гвинт-гайка застосовується для перетворення обертового руху у поступальний. Передача має велике передатне відношення і може бути самогальмівною, а тому її використовують як силову в ручних домкратах, підіймачах з електромеханічним приводом, гвинтових пресах, механізмах переміщення столів та супортів верстатів, а також як кінематичну в механізмах наладки і вимірювальних приладах.

Іноді передачу використовують для перетворення поступального руху в обертовий (ручні дрилі, викрутки тощо). Таке перетворення можна здійснювати, якщо кут сходу гвинтової ліні різьби більший за кут тертя. Ці передачі не володіють властивістю самогальмування.

Основа передачі - гвинтова пара. Конструктивно вона може бути виконана з тертям ковзання або тертям кочення.

Широкого поширення передача гвинт-гайка з тертям ковзання набула завдяки простоті конструкції, компактності, технологічності, плавності та безшумності в роботі, високій навантажувальній здатності і надійності, високому ступеню редукції і можливості одержання точних переміщень.

Ведучою ланкою, яка здійснює обертовий рух, може бути як гвинт, так і гайка. У домкратах іноді застосовують конструкції, в яких гвинт одночасно здійснює обертовий і поступальний рух при нерухомій гайці. Вибір кінематичної схеми передачі визначається в основному вимогами компоновки та можливостями її застосування.

У відповідальних силових передачах і механізмах точних переміщень використовуються кулькові гвинтові пари, які характеризуються високим коефіцієнтом корисної дії (до 0,9), і можливістю повного усунення осьового та радіального зазору в з'єднанні.

Відповідно до призначення гвинтові передачі поділяють на три види: вантажні, ходові, установочні.

Вантажні передачі використовуються для створення великих осьових зусиль. Профіль різьби - трапецеїдальний при двостороній передачі руху під навантаженням, і несиметричний - для одностороннього робочого руху при великих навантаженнях (упорна різьба).

Ходові передачі застосовуються в різних механізмах подачі. Щоб зменшити втрати на тертя, ходові гвинти виготовляють з трапецеїдальною багатозахідною різьбою.

Установочні передачі використовуються для точних переміщень і регулювання. Гвинти цих передач мають метричну різьбу.

В даному механізмі передача гвинт-гайка використовується для передачі руху від зірочки, яка закріплена на гайці, до пресувальної плити, яка кріпиться на кінці ходового гвинта.

Матеріал гвинта приймаємо Сталь 45 ГОСТ 1050-88, матеріал гайки - чавун СЧ20 ГОСТ 1412-85 [10].

Допустимі напруження:

для матеріалу гвинта допустиме напруження на стиск

, (3.66)

де - границя текучості [10];

для матеріалу гайки: - допустиме напруження на розтяг; - допустиме напруження на зминання [10].

Середній допустимий тиск в різьбі: [10].

Так як при холостому ході на передачу діє навантаження від маси пресувальної плити, різьбу приймаємо трапецеїдальну. Конструкцію гайки приймаємо суцільною.

Середній діаметр різьби

, (3.67)

де - осьове зусилля, що діє на один гвинт;

- коефіцієнт висоти гайки [10];

- коефіцієнт робочої висоти профілю зуба [10].

За ГОСТ 24738-81 приймаємо однозахідну різьбу з параметрами: ; ; ; ; (рис. 3.7) [10].

Кут підйому різьби

. (3.68)

. (3.69)

Приведений кут тертя

, (3.70)

де - коефіцієнт тертя в різьбі [10];

- кут нахилу робочої сторони профілю різьби [10].

Так як , гвинтова пара є самогальмівною.

Рис. 3.7. Геометричні параметри гвинтової пари:

1 - привідна гайка; 2 - ходовий гвинт

Мінімальна висота гайк

. (3.71)

Конструктивно приймаємо висоту різьби гайки: .

Зовнішній діаметр гайки

. (3.72)

Приймаємо: .

Зовнішній діаметр фланця гайки

. (3.73)

Приймаємо: .

Перевірка висоти фланця на зріз

, (3.74)

де - висота фланця визначена конструктивно;

- допустиме напруження на зріз [10].

Перевірка гвинта на стійкість.

Гнучкість гвинта

, (3.75)

де - коефіцієнт приведення довжини стиснутої ділянки гвинта [10];

- найбільша довжина стиснутої частини гвинта (розмір визначений конструктивно);

- мінімальний радіус інерції поперечного січення гвинта

. (3.76)

Допустиме осьове навантаження на гвинт

, (3.77)

де - коефіцієнт пониження допустимих напружень на стиск [10].

Еквівалентне напруження в найбільш небезпечному січенні гвинта

(3.78)

де - момент тертя в різьбі

. (3.79)

Коефіцієнт корисної дії передачі гвинт-гайка

. (3.80)

Необхідна потужність для однієї пари гвинт-гайка

, (3.81)

де - швидкість відносного переміщення гвинта

, (3.82)

де - частота обертання гайки.

Потужність, що передається на одну пару гвинт-гайка

, (3.83)

де - потужність, що передається на привідну зірочку ланцюгової передачі;

- коефіцієнт корисної дії ланцюгової передачі [9];

- коефіцієнт корисної дії однієї пари підшипників кочення [9].

Передаточне число гвинтової пари

, (3.84)

де - хід різьби гвинта

. (3.85)

3.4 Розрахунок осі блока проміжного

Зубчасті колеса, шківи, зірочки, барабани, муфти та інші елементи машин здійснюють обертовий рух разом з осями і валами, на яких вони розміщені та які забезпечують для цих елементів постійне положення геометричної осі обертання.

Осі служать для підтримування різноманітних деталей машин і механізмів, що обертаються разом з ними або на них. Осі не передають обертового моменту. Вони можуть бути рухомими або нерухомими.

Вали, на відміну від осей, призначені для передачі обертових моментів і у більшості випадків для підтримування різноманітних деталей машин, що обертаються разом з ними відносно опор. Але є такі види валів (гнучкі, дротяні, торсійні), які передають лише обертовий момент. При роботі вали зазнають згину і кручення, а в окремих випадках додаткового розтягу і стиску.

Дана вісь виконує функції опори для радіальних підшипників кочення при передачі руху від веденого шківа клинопасової передачі до ведучої зірочки ланцюгової передачі. Також на осі розташовані натяжні кронштейни для клинопасової і ланцюгової передач.

Для виготовлення осі приймаємо сталь Ст3 ГОСТ 380 - 85.

На вісь діє навантаження від клинопасової передачі і від ланцюгової передачі (рис. 3.8). Навантаження від натяжних кронштейнів не враховуємо.

Так як вісь закріплена консольно, то реакцій в опорі А не визначаємо.

Визначаємо згинальні моменти у точках В і А:

; (3.86)

, (3.87)

де - довжини відрізків осі, визначені конструктивно.

Епюра згинальних моментів зображена на рис. 3.8.

Рис. 3.8. Розрахункова схема осі

Визначаємо діаметр осі

, (3.88)

де - максимальний згинальний момент;

- допустиме напруження при згині [10].

За ГОСТ 12080 - 77 приймаємо стандартний діаметр осі: [10].

Для встановлення корпуса підшипників, до якого за допомогою різьбових з'єднань кріпляться ведений шків і ведуча зірочка, на вісь вибираємо кулькові радіальні підшипники 208 ГОСТ 8338-75 з наступними параметрами: ; - динамічна вантажність; - статична вантажність [18].

Визначаємо реакції в підшипниках (рис. 3.9):

; (3.89)

; (3.90)

; (3.91)

, (3.92)

де - розміри визначені конструктивно.

Рис. 3.9. Розрахункова схема для визначення реакцій в підшипниках

Подальший розрахунок проводимо за найбільшою реакцією , що сприймається підшипником.

Так як осьові зусилля відсутні, то еквівалентне динамічне навантаження визначаємо за формулою [10]:

, (3.93)

де - коефіцієнт обертання [10];

- коефіцієнт безпеки [10];

- температурний коефіцієнт [10].

Довговічність роботи підшипника

, (3.94)

де - частота обертання зовнішнього кільця підшипника;

- номінальна довговічність підшипника [10].

Потрібна динамічна вантажність підшипника

, (3.95)

де - степеневий показник для кулькових підшипників [10].

Оскільки , то вибрані підшипники підходять.

3.5 Розрахунок підшипників для передачі гвинт-гайка

Підшипники кочення являються основним видом опор. Їх широке застосування в промисловості обумовлене наступними перевагами в порівнянні з підшипниками ковзання: малий момент тертя (особливо при малих швидкостях); простота монтажу і експлуатації; високий ступінь стандартизації і централізоване виготовлення, що забезпечує низьку їх вартість і повну взаємозамінність по приєднувальних розмірах; висока навантажувальна здатність на одиницю ширини підшипника; надійна робота в умовах частих зупинок і пусків привода.

До недоліків підшипників кочення слід віднести: низьку довговічність в умовах високих швидкостей і ударних навантажень; велике розсіювання терміну служби (зі збільшенням навантаження розсіювання зменшується); великі радіальні розміри і масу; значну поперечну жорсткість; підвищену шумову характеристику при високих швидкостях; нерентабельність малосерійного виробництва підшипників; необхідність в спеціальному обладнанні.

Підшипник кульковий радіальний однорядний нероз'ємний, найбільш простий і дешевий, використовується в якості універсальних опор у різних вузлах. Призначений для сприйняття радіальних навантажень при високих частотах обертання, однак може одночасно з радіальним сприймати і реверсивне осьове навантаження в межах до від невикористаного радіального навантаження. При високих частотах обертання і чисто осьовому навантаженні даний підшипник успішно використовується взамін упорного. Допускає незначні перекоси осей кілець до (при великих перекосах ресурс підшипника різко знижується).

Область застосування: жорсткі двохопорні вали з відстанню між опорами , де - діаметр отвору підшипника.

Підшипник кульковий радіально-упорний призначений для сприймання радіального і одночасного осьового навантаження, величина якого визначається кутом контакту . Зі збільшенням осьова вантажопідйомність зростає за рахунок зменшення радіальної. Підшипник виконується зі зрізом борта зовнішнього чи внутрішнього кільця. Зріз борта полегшує зборку підшипника і дозволяє ввести в його комплект велике число кульок. При цьому вантажопідйомність такого підшипника в порівнянні з радіальним зростає на . Зі збільшенням кута контакту від 12 до допустима швидкохідність підшипника, внаслідок підвищеного ковзання, знижується на , а осьове навантаження, що сприймається зростає приблизно в два рази.

Область застосування: жорсткі двохопорні вали при порівняно невеликих відстанях між опорами.

Підшипник кульковий радіальний двохрядний сферичний виконується зі сферичною поверхнею на зовнішньому кільці, описаною з центру підшипника, щоб забезпечити йому нормальну роботу при перекосі осі внутрішнього кільця відносно зовнішнього до . Ця перевага визначає в основному область його застосування. Підшипник призначений для сприйняття радіального навантаження, але одночасно він може сприймати і реверсивне осьове навантаження в межах до від невикористаного радіального. При значних осьових навантаженнях робить практично один ряд тіл кочення. Якщо встановити в опорі два таких підшипники, то втрачається їх основна перевага - можливість самоустановлюватися.

Область застосування: у вузлах з нежорсткими валами, в конструкціях, що не забезпечують необхідну співвісність посадочних отворів.

Підшипник кульковий упорний призначений для сприймання великих односторонніх осьових навантажень. Задовільно працює при швидкості вала до . Застосування у високошвидкісних вузлах, особливо при горизонтальному розміщені вала, не рекомендується, так як затруднюється регулювання зазорів.

Область застосування: тяжко навантаженні вертикальні вали при низьких і середніх частотах обертання.

Підшипник роликовий однорядний з короткими циліндричними роликами призначений для сприймання великих радіальних навантажень. Підшипник чутливий до монтажних перекосів і пружних деформацій валів. Для зменшення кромкових тисків застосовують ролики з випуклою твірною. Підшипник широко використовується в якості плаваючої опори при обов'язковій фіксації безбортового кільця.

Область застосування: жорсткі короткі двохопорні вали.

Підшипник роликовий радіально-упорний конічний призначений для сприймання радіальних і односторонніх осьових навантажень. Він є розбірним, допускає регулювання зазорів і компенсацію зношення. Осьове навантаження, що сприймається, зростає зі збільшенням кута контакту підшипника . Швидкохідність в порівнянні з підшипниками із циліндричними роликами значно нижча. Також підшипник чутливий до монтажних перекосів і пружних деформацій валів.

Область застосування: тяжко навантаженні опори жорстких коротких валів, що сприймають радіальне і осьове навантаження одночасно.

Для встановлення привідної гайки в корпус приймаємо кулькові радіально-упорні підшипники 46118 ГОСТ 831-75 з наступними параметрами: ; - динамічна вантажність; - статична вантажність; - кут контакту; - коефіцієнт [18].

Визначаємо радіальне навантаження що передається на привідну гайку від ланцюгової передачі (рис. 3.10)

, (3.96)

де - навантаження, що передається ланцюговою передачею на вісь блока проміжного;

, (3.97)

де , - розміри визначені конструктивно.

Рис. 3.10. Схема для визначення радіального навантаження

Визначаємо реакції в підшипниках від радіального навантаження (рис. 3.11)

; (3.98)

; (3.99)

; (3.100)

, (3.101)

де , - розміри визначені конструктивно.

Рис. 3.11. Розрахункова схема для визначення реакцій в підшипниках

Також в опорі А при робочому ході пресувальної платформи на підшипник діє осьове навантаження: , а в опорі В діє осьове навантаження на підшипник при холостому ході платформи від ваги платформи, гвинта та інших деталей, яке приймаємо: .

Для опори А відношення

, (3.102)

де - коефіцієнт обертання [10].

Тоді для опори А приймаємо: - коефіцієнт радіального навантаження; - коефіцієнт осьового навантаження [10].

Для опори В відношення

, (3.103)

тоді для опори В приймаємо: ; [10].

Еквівалентне динамічне навантаження для опори А

(3.104)

де - коефіцієнт безпеки [10];

- температурний коефіцієнт [10].

Еквівалентне динамічне навантаження для опори В

. (3.105)

Подальший розрахунок проводимо за більш навантаженою опорою А.

Довговічність роботи підшипника

, (3.106)

де - частота обертання внутрішнього кільця підшипника;

- номінальна довговічність підшипника [10].

Потрібна динамічна вантажність підшипника

, (3.107)

де - степеневий показник для кулькових підшипників [10].

Оскільки , то вибрані підшипники підходять.

...