Расчетно-конструкторский раздел
.docx
Оглавление
Введение 1
Расчет гидропривода сборочного портала 2
Расчет канатного стропа 5
Расчет электромагнитных грузозахватных устройств 6
Расчет эксцентрикового грузозахватного устройства 10
Расчет двух стоечного кантователя 12
Заключение 14
Список литературы 15
Введение
Механизация производства, замена ручных средств труда машинами и механизмами с применением для их действия различных видов энергии, тяги в отраслях материального производства или процессах трудовой деятельности. Механизация производства охватывает также сферу умственного труда. Основные цели механизация производства — повышение производительности труда и освобождение человека от выполнения тяжёлых, трудоёмких и утомительных операций. Механизация производства способствует рациональному и экономному расходованию сырья, материалов и энергии, снижению себестоимости и повышению качества продукции. Наряду с совершенствованием и обновлением технических средств и технологии механизация производства неразрывно связана с повышением уровня квалификации и организации производства, изменением квалификации работников, использованием методов научной организации труда. Механизация производства является одним из главных направлений технического прогресса, обеспечивает развитие производительных сил и служит материальной основой для повышения эффективности общественного производства, развивающегося интенсивными методами.
В данном курсовом проекте рассматриваются сборочно-сварочные приспособления и их расчет. В комплекте оборудования электросварочного цеха современного машиностроительного завода входит оборудования двух видов: а) электротехническое , т.е. собственно сварочное оборудования ,осуществляющее процесс сварки и его регулирования ;в его состав входят сварочные головки , автоматы и полуавтоматы, сварочные трансформаторы и другие источники питания ,контактные машины и т.д.; б) механическое оборудование , с помощью которого осуществляются не сварочные операции, а сборочные, транспортные, кантовочные , рабочее и установочное перемещение сварочных органов, различные вспомогательные операции. В курсовом проекте рассматривается и рассчитывается второй вид оборудования. Эти машины, устройства и приспособления осуществляют механизацию сборочно-транспортных работ.
Расчеты приведенные в курсовом проекте необходимы для дальнейшего подбора соответствующего оборудования.
-
Расчет гидропривода сборочного портала
В проектном варианте используется один сборочный портал , в состав которого входит гидропривод.
На четвертом рабочем месте портал используется для прижатия нижних поясов и основания к корпусу балки балансира. На сборочном портале установлены два гидроцилиндра для поджатия собираемых деталей. Оба гидроцилиндра работают в вертикальном положении и поджимают два нижних пояса и основания к корпусу балки.
Усилие и ход штоков гидроцилиндра:
Усилие прижима – 5,9-7,8кН
Ход штока -0,8м
Скорость хода – 0,01м/с
Наиболее экономичны в изготовлении цилиндры диаметром от 40 до 120мм.
Давления при заданных диаметрах цилиндров (min и max) определяются соотношением:
,
где η-КПД гидроцилиндра (η=0,9)
Так как цилиндра два , то
Давление принимаем равным 80% от давления развиваемое насосом т.к. имеются потери давления при движении жидкости по трубопроводам .
Давление развиваемое насосом должно лежать в пределах:
Предварительно выбираем пластинчатый насос БГ12-2:
Определение диаметров цилиндра :
где Р=0,8, - номинальное давление насоса .
Р= 0,8
Диаметр штока определяем по формуле:
где
- скорость подвода(0,3м/с);
-скорость отвода (0,8м/с).
d=26 принемаем d=25мм.
Для прижима выбран гидроцилиндр МС 50/25
D=50мм;
d=25;
Тянущее усилие -21,56кН
Длинна цилиндра-1005мм
Ход поршня -800мм
Масса-11,7кг.
-
Расчет канатного стропа
Подобрать четырехветвевой канатный строп общего назначения, предназначенный для подъема груза 5000 кг . угол равен 60.
Усилие в ветви стропа
где
-масса груза(кг);
-количество ветвей стропа;
-угол наклона ветви стропа к вертикали .
Количество ветвей стропа 2 штуки, угол наклона равен 60°.
Учитываем , что траверса массой 4200кг и грузоподъемность груза до 5000кг.
Общая масса равна 9200кг.
Принимаем строп 4СК-12,5 по РД. 10-33-93-«Стропы грузовые общего назначения . Требования к устройству и безопасной эксплуатации».
Рисунок 1. Канатный строп.
1-строп, 2-подвесное устройство,3-захватное устройство, 4-петля,d-диаметр стропа,L- длина канатного стропа.
-
Расчет электромагнитных грузозахватных устройств
Основные параметры круглого электромагнитного ГУ (применительно к электромагниту М62).
Наибольшая грузоподъемность при перегрузке стальных листов ; вес груза .
Необходимую силу тяги электромагнита примем с некоторым запасом:
.
Воздушный зазор δ выбираем в пределах 0,5… 5см. Конструктивный фактор ν=
Индукцию в воздушном зазоре принимаем равной 11,5Гс,а соотношение площадей внутреннего и наружного полюсов Коэффициент ,учитывающий соотношение полезных проводимостей наружного и внутреннего полюсов примем κ=0,9.
Площадь внутреннего полюса
Площадь наружного полюса
Диаметр внутреннего полюса
Диаметр сердечника
Необходимое число ампер-витков катушки электромагнита
Примем размер обмоточного пространства , т.е. А=50
Коэффициент заполнения примем
Диаметр среднего витка обмотки
Длинна среднего витка
Удельное сопротивление медного провода
Тогда мощность катушки
При напряжении U=220+5 В сила тока (А)
При нагреве обмотки до 100°С сопротивление возрастает в 1,33 раза; соответственно уменьшается сила тока, А:
Допуская нагрузку в 2 А/, получим необходимое сечение проводаf=30, что и соответствует сечению ленты 1,25, мм, примененной в электромагните М62А.
Необходимое число витков
что имеет место в электромагните М62А, где это число витков распределено на 6 секций.
Общая длинна обмоточного провода (ленты)
Сопротивление обмоточного провода (при
то же ,при температуре обмотки
Фактическая сила тока в горячей катушке с учетом возможного падения напряжения на 10
Внутренний диаметр наружного полюса электромагнита
Ширину наружного полюса примем С=8,5см.
Тогда площадь наружного полюса
Что соответствует ранее определенной .
Наружный диаметр электромагнита
что близко к диаметру электромагнита М62, равному 1600мм.
Площадь поверхности охлаждения
При реализуемой мощности N=14кВт возможная температура нагрева катушки
что близко к учтенной при расчете и меньше предельной
Выбираем электромагнит М62.
Рисунок 2. Электромагнитные грузозахватные устройства.
а-захват; б-схема подъема конструкции; 1-захват, 2-ручка,3-рычаг, 4-серьга, 5-электромагнит, 6-шток,7-пружина, 8-ось,9-канат, 10-монтируемое изделие.
-
Расчет эксцентрикового грузозахватного устройства
При подъеме листа под действием его веса эксцентрик затягивается , в результате чего возникает усилие распора N , создающее силу трения :
,
где =0,15 и =0,1- коэффициенты трения груза соответственно об эксцентрик и заднюю стенку ГУ.
Необходимо соблюдать условия . Если толщина листа δ, а радиус эксцентрика r, то из уравнения моментов относительно оси эксцентриков следует
или
откуда
Что и определяет параметры эксцентрика .
Передаточное число в эксцентриковом ГУ.
Сила сжатия N=0,5.
N=0,5.
Реакция в шарнире
Коэффициент полезного действия
где d-диаметр оси шарнира ; -коэффициент трения в шарнире.
В данном дипломном проекте предлагается применить эксцентриковое грузозахватное устройства типа 2-ИППЕ.
Рисунок 3. Эксцентриковые грузозахватные устройства. а- с одним эксцентриком; б- с двумя эксцентриками.
-
Расчет двух стоечного кантователя.
Кантователь двух стоечный для сварки концевых балок.
Кантователь предназначен для сварки концевых балок мостовых кранов .
Он состоит из двух основных узлов – приводной 2 и холостой 4 стоек.
Приводная стойка представляет собой металлоконструкцию , на которую установлены привод и опоры для вала шестерни и шпинделя. На шпинделе стойки смонтирован токосъемник . Сверху стойка закрыта кожухом.
Холостая стойка 4 установлена на подвижной тележке 5, которая снабжена захватами, обеспечивающими устойчивость от опрокидывания и отката назад. Изделие крепится вручную с помощью винтовых зажимов на раме 3.
Электрооборудования 1 предназначено для управления кантователем.
Кантователь перед работой устанавливают в удобное положение для производства сварочных работ. Затем устанавливаются и тщательно закрепляются свариваемые узлы.
Выбераем кантователь Кд-10.
Рисунок4. – Кантователь двух стоечный.
1-электрооборудования, 2-приводная стойка, 3-рама, 4 – холостая стойка, 5-подвижная тележка.
Заключения
Механизация важный фактор в развитии производства. В курсовом проекте посчитано и выбрано необходимое оборудование для механизации данного участка сборки и сварки. Такие как гидравлический портал , электромагнитные грузозахватные устройства М62, эксцентриковые грузозахватные устройства 2-ИППЕ, кантователь-КД-10,канатные стропы строп 4СК-12,5 .
Список литературы
Вайнсон А.А. Крановые грузозахватные устройства. Справочник. –М.: Машиностроение / Вайнсон А.А., Андреев А.Ф. –Москва: Машиностроение, 1982.-304с.
Севбо П.И. Конструирование и расчет механизированного сварочного оборудования: учебник П.И. Севбо.- Киев: Наука думка, 1978.-400с.