Привод машины заверточной 544

ТИТУЛЬНИК.docx

Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Могилевский государственный университет продовольствия»
Кафедра прикладной механики и инженерной графики
ПРИВОД МАШИНЫ ЗАВЕРТОЧНОЙ 544
Пояснительная записка
по дисциплине «Прикладная механика»
Специальность 1 – 49 01 01 Технология хранения и переработки пищевого растительного сырья
Специализация 1 – 49 01 01 04 Технология бродильных производств и виноделия
к.т.н. доцент группы ТРБЗс-191
Р. А. Бондарев А. В. Варламова

Спецификация привод1.spw

Пояснительная записка
Болт М12 х 40 ГОСТ 7798-70
Болт М16 х 45 ГОСТ 7798-70
Болт М16 х 90 ГОСТ 7798-70
Гайка М12 ГОСТ 5915-70
Гайка М16 ГОСТ 5915-70
Шайба 12 ГОСТ 11371-78
Шайба 16 ГОСТ 11371-78
Шпонка 10 х 12 х 40 ГОСТ 23360-78
Шпонка 20 х 12 х 90 ГОСТ 23360-78
Редуктор Ч-80-40-52-У3
Электродвигатель 4А100L2У3

Привод.cdw

Техническая характеристика
Электродвигатель: типоразмер двигателя 4А100L2У3
Крутящий момент на выходном валу Т
Частота вращения выходного вала n
Общее передаточное число привода U
Технические требования
Привод обкатать на холостом ходу в течении 3-х часов.
Стук и резкий шум не допускаются.
После обкатки масло из редуктора слить и
залить масло по ГОСТ 17479.4-87.
Непараллельность осей валов не более 0
Смещение рабочих поверхностей валов не более 0

содержание.doc

Кинематическая схема привода 4
Расчетная часть .. 5
1 Кинематический расчет привода 5
2 Выбор редуктора .8
4 Расчет шпоночного соединения .. . 14
Рекомендации по выбору масла и смазки всех узлов привода 16
Краткое описание порядка сборки работы и обслуживания основных узлов привода . 17
Требования техники безопасности к проектируемому объекту ..18
Список используемых источников 21
Сборочный чертеж привода

Записка.docx

На рисунок 1.1 изображеназаверточная машина 544
Рисунок 1.1 – Машина заверточная машина 544
- станина: 2 защитный кожух. 3 - механизм закручивания бумаги по горлышку и дну. 4 - механизм обертки бутылок; 5 - механизм подачи и резка бумаги; 6 печатный механизм. 7 рулон бумаги: 8 - промежуточный конвейер: 9 - питающий конвейер: К) - механизм перевода бутылок в горизонтальное положение: 11 — люлечный конвейер 12- приемный лоток. 13 привод с бесступенчато -регулируемой передачей
Машина модели 544 фирмы «Verpakung Automaten» (ФРГ) (рис. 11) работает следующим образом. Бутылка поступает на пластинчатый цепной конвейер 9 и далее - на промежуточный конвейер с которого опрокидывателем укладывается на люлечный цепной конвейер II. Он несет бутылку к механизму обертывания 4 перед которым установлен первичный преобразователь дающий команду на подачу и отрезку бумаги. Печатный механизм б работает только при подаче бумаги. Поступив в механизм обертки 4. бутылка зажимается в осевом направлении втулками. Эти втулки начинают вращаться с бутылкой зажав зацепками лист отрезанной бумаги. Завернутая бутылка направляется и механизм закручивания 3. Пройдя две стадии закручивания завернутая в бумагу бутылка направляется или на сборный лоток 2 или на конвейер несущий ее на склад готовой продукции.
Кинематическая схема привода
Кинематическая схема привода рисунок 1 -
Рисунок 1 - Кинематическая схема привода
Привод состоит из 1 – электродвигатель; 2 – цепная передача; 3 –червячный редуктор;4- цепная передача 5- приводной вал
Вращение от электродвигателя передается через цепную передачу на редуктор червячный затем через вторую цепную передачу на приводной вал.
Таблица 1-Параметры привода
1 Кинематический расчет привода
Определяем требуемую мощность рабочей машины Nрм [4]
По мощности на выходном валу Рв определяем расчётную мощность электродвигателя
где - КПД привода равный
где;1 = 0.93 – КПД цепной передачи[4]
=0.97 – КПД червячной передачи редуктора[4];
=0.93 – КПД цепной передачи[4]
=0.99 – КПД одной пары подшипников качения.
Общее передаточное число привода
где nдв- частота вращения вала электродвигателя;
nв- частота вращения выходного вала привода
где u13- передаточное число цепной передачи;
u2- передаточное число цилиндрической передачи редуктора;
С учётом полученной частоты вращения вала электродвигателя и расчётной
мощности Nд по каталогу выбираем двигатель номинальная мощность которого P должна быть равна или больше расчётной мощности двигателя т.е. N≥Nд Выбираем асинхронный табл.1 электродвигатель 4А100L2У3 ГОСТ 12139-84. Для него мощность Nдв=55кВт частота вращения nдв= 3000обмин.
Таблица 1 – Двигатели
Формула расчета асинхронной чистоты двигателя
гдеS – скольжение (S= 0048);
n – синхронная чистота вращения электродвигателя.
Действительное передаточное отношение привода
Принимаем передаточное отношение редуктора u2=10 (из стандартного ряда передаточных отношений) и первой цепной передачи u2=2
Определим передаточное отношение цепной передачи
Для определения кинематических и энергетических характеристик на валах привода пронумеруем их от I до IV.
I вал (электродвигателя)
II вал (быстроходный вал редуктора)
III вал (ведомый вал редуктора)
IV вал (вал барабана)
Червячный редуктор выбираем по двум параметрам: передаточное отношение (должно быть стандартным) и крутящий момент на тихоходном валу. При выборе редуктора табличные данные должны превышать расчетные.
По таблице 60 [1с.736] выбираем редуктор рисунок 2 с межосевым расстоянием 80 мм передаточным числом 10 выполненным по схеме сборки 52. Его обозначение редуктор-Ч-80-40-52-1-У3 ГОСТ. Для него передаточное отношение равно 10 крутящий момент на тихоходном валу 250 Н·м.
Рисунок 2- Редуктор-Ч-80-40-52-1-У3
В приводах общего назначения разрабатываемых в проектах цепные передачи применяют в основном для понижения частоты вращения приводного вала. Наиболее распространены для этой цели приводные роликовые цепи однорядные ПР и двухрядные 2ПР.Эти цепи наиболее распространены не сложны в изготовлении и имеют невысокую стоимость
Простейшая цепная передача представляет собой ведущее зубчатое колесо ведомое колесо и охватывающая их цепь. На рисунке .1 представлена общая схема передачи.
– ведущая звездочка; 2 – цепь; 3 –ведомая звездочка.
Рисунок 2 – Схема цепной передачи.
Выбираем для передачи цепь приводную роликовую ПР [5 табл.7.15с. 371].
Вращающий момент на ведущей звездочке T=14177Нм
Передаточное число было принято ранее u=2
Число зубьев ведущей звездочки [5 с. 93].
Число зубьев ведомой звездочки
Полученное значение Z2 округлить до целого нечетного числа.
Для предотвращения соскакивания цепи максимальное число зубьев ведомой звездочки ограничено: Z2 120[5 с. 94].
Тогда фактическое [5 с. 91].
Условие u ≤4 % выполняется. [5 с. 94]
Шаг цепи определяется из выражения
где Т– вращающий момент на валу ведущей звездочки(равен моменту на ведущем валу открытой передачи привода) Т= 14177Н· м;
Kэ– коэффициент эксплуатации [5 с. 92].
Kд – поправочный коэффициент учитывающий динамичность нагрузки; принимая во внимание характер нагрузки рабочей машины (динамичность нагрузки)динамическая нагрузка равномерная выбираем Kд=12 [5 табл.5.7с. 93].
Kс – поправочный коэффициент учитывающий способ смазывания;
выбираем периодический тип смазки при выбранном виде смазки принимаем
Kс =15[5 табл.5.7с. 93].
– поправочный коэффициент учитывающий положение передачи; так как по заданию угол наклона составляет до 400 то принимаем
=1.15[5 табл.5.7с. 93].
– поправочный коэффициент учитывающий способ регулировки межосевого расстояния; принимаем способ без регулировки тогда =125[5 табл.5.7с. 90].
– поправочный коэффициент учитывающий режим работы; при 1 сменном режиме работы принимаем =1[5 табл.5.7с. 90].
v– число рядов цепи для 1 рядной цепи принимаем v=1
z1– число зубьев ведущей звездочки
[pц ] – допускаемое давление в шарнирах цепи зависящее от частоты вращения ведущей звездочки и ожидаемого шага цепи выбираем интерполированием с учетом табличных значений
[pц ] =24[5 табл.5.8с. 94].
После подстановки числовых значений получим [6с. 92].
Округляем полученное значение до ближайшего стандартного по табл.5.12 [5] т.о. t=127мм
Выполним геометрический расчет передачи:
Принимаем межосевое расстояние
Число звеньев определяем по формуле[5 с. 91].
Поправка: [5 с. 94].
Подставляя численные значения будем иметь
lp=232+0576+4172 32=10254
Полученное значение округляем до четного числа 102
Уточняем межосевое расстояние по формуле[5 с. 95].
Для обеспечения свободного провисания цепи следует предусмотреть уменьшение на 04% т.е. на 482мм[6 с. 94].
Делительный диаметр меньшей звездочки определяется по формуле[6 с. 95].
Диаметр большей звездочки определяется по формуле[6 с. 95].
Наружный диаметр меньшей звездочки[5 с. 92]:
где d1 =851– диаметр ролика табл.7.15[5].
Наружный диаметр большей звездочки[6 с. 95].
Проверим число ударов цепи о зубья звездочек U[6 с. 95].
где U=4z1n(60Lt)-расчетное число ударов цепи
–допустимое число ударов цепи.
Определяем скорости цепи[5 с. 93].
=pz1n(60103) мс (21)
=127252856(601000)=151мс
Окружное усилие[6 с. 95].
Проверяем среднее давление [6 с. 95].
pц=28042558396=183МПа
Уточняем по табл. 718 [6] [р]. Умножая согласно на поправочный коэффициент kz=1+001(z1-17) получим
[p]=28(1+001(25-17))=2592 Нмм2
Таким образом р[p] следовательно выбранная цепь по условию надежности и износостойкости подходит.
Силы действующие на цепь[5 с. 301]:
От провисания [6 с. 301]:
Ff=981607540297=1772Н
Расчетная нагрузка действующая на валы
Fb=28042+21772=31586Н
Проверяем коэффициент запаса прочности:
S=Q(kfFt+Ff+ Fv) (27)
S=60(128042 +1772 +1713]=3463
Следовательно условие прочности выбранной цепи так же удовлетворительно.
4 Расчет шпоночного соединения
Рассчитаем конец приводного вала
Участок I – выходной конец вала. Диаметр выходного конца вала определяется по формуле[6 табл.7.1с. 112]:
где – крутящий момент на рассматриваемом валу Нм;
– пониженные допускаемые напряжения кручения МПа для выходных концов вала принимаются равными МПа[6 с. 110]:
Принимаем диаметр [13 с. 161]: .
Шпоночное соединениеобразуют вал шпонка и ступица колеса (шкива звездочки маховика и т.д.).Шпонка– деталь соединяющая вал и ступицу. Она служит для передачи вращающего момента от вала к ступице или наоборот.
Достоинствами шпоночного соединения являются простота конструкции низкая стоимость удобство сборки-разборки вследствие чего их широко применяют во всех отраслях машиностроения. К недостаткам шпоночного соединения можно отнести ослабление вала и ступицы шпоночными пазами. Шпоночный паз не только уменьшает поперечное сечение но и вызывает значительную концентрацию напряжений. Шпоночные соединения не рекомендуют для быстроходных динамически нагруженных валов.
В машиностроении наибольшее распространение нашли ненапряженные неподвижные шпоночные соединения как более простые в изготовлении клиновые шпонки применяются редко.
Рисунок 5 - Размеры шпонки
) Приводной вал –место установки звездочки
Для данного конца вала диаметром 62 мм выбираем шпонку призматическую имеющую следующие размеры. [6 стр. 433]
Проверим данную шпонку на смятие:
Допускаемая нагрузка для стальной ступицы:
[см]=100 МПа [13 стр. 286]
Рекомендации по выбору масла и смазки всех узлов привода
Смазочные материалы в машинах применяют с целью уменьшения интенсивности изнашивания снижения сил трения отвода от трущихся поверхностей теплоты и продуктов изнашивания а так же для предохранения деталей от коррозии. Снижение сил трения благодаря смазке обеспечивает повышение КПД машин. Кроме того большая стабильность коэффициента трения и демпфирующие свойства слоя смазочного материала между взаимодействующими поверхностями способствуют снижению динамических нагрузок увеличению плавности и точности работы машин.
В редукторах общего назначения обычно применяется комбинированное смазывание. Одно или несколько зубчатых колес смазываются погружением в ванну с жидким смазочным материалом в нижней части корпуса редуктора а остальные узлы и детали в том числе подшипники качения смазываются за счет разбрызгивания масла погруженными колесами и циркуляции внутри корпуса образовывающегося масляного тумана. По времени – это непрерывное смазывание.
Заливают масло через отверстия закрываемые пробками.
Слив масла осуществляют через отверстия расположенные в средней плоскости редуктора со стороны тихоходного вала. Здесь следует предусмотреть уклон дна редуктора порядка 1:100-1:200.
Сливные отверстия закрывают пробками с конической резьбой не требующей обработки торца и надежно уплотняющими без прокладок.
Перед началом работы редуктор заливают маслом выше уровня нормы на 5-15 мм. Контролируют уровень масла жезловыми маслоуказателями.
Для смазки подшипников выбираем солидол УС-2 ГОСТ 1033-73.
Для смазки редуктора используем масло рекомендованное для машины И-Т-Д-360 ГОСТ 17479.4-87.
Для защиты подшипников от внешней среды и удержания смазки в опорных узлах служат уплотнительные кольца.
Краткое описание порядка сборки работы и обслуживания основных элементов привода
Привод монтируется на отдельной раме что позволяет проводить его сборку наладку и обеспечивает удобство ремонта и обслуживания. Привод состоит из асинхронного электродвигателя 2 открытых передачи редуктора установленных на общей раме. Для передачи крутящих моментов от вала электродвигателя к входному валу редуктора установлена цепная передача а так же от выходного вала редуктора к ведущему валу используются открытая передача.
Вначале на раму устанавливаем электродвигатель на вал электродвигателя монтируется звездочка затем на входной вал редуктора вторая звездочка крепится редуктор на раму соединяются цепью.
В выходной вал редуктора закладывается шпонка и напрессовывается ведущая звездочка в приводной вал так же закладывается шпонка и напрессовывается ведомая звездочка надевается цепь.
После установки всех элементов привода осуществляется монтаж защитных кожухов выполняется контроль уровня масла в редукторе.
После завершения монтажа всей системы и вспомогательного оборудования до включения ее в постоянную работу рекомендуется провести общую проверку путем пробных пусков.
Большинство отклонений при эксплуатации связано с неправильным монтажом. В обычную проверку и периодический контроль с точки зрения техники безопасности включают все электрические и механические узлы раму ограждения Предохранительные устройства и предупреждающие указатели должны поддерживаться в надлежащем состоянии и правильно размещаться.
Требования техники безопасности к проектируемому приводу
Работы по монтажу и эксплуатации редуктора должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 25484-93 ГОСТ 12.2.003-74 ГОСТ 12.3.002-75 ГОСТ 12.3.009-76.
При эксплуатации и проведении испытаний вращающиеся детали на выходном конце вала редуктора должны быть ограждены.
Корректированный уровень звуковой мощности-редуктора не должен превышать значения указанного в таблице .
При температуре наружных поверхностей редуктора выше 70°С места доступные для обслуживающего персонала редуктора при эксплуатации должны быть ограждены или маркированы символом и дополнительной табличкой с указанием температуры.
Залив свежего и слив отработанного масла и проверка его уровня должны производиться только при полной остановке редуктора.
Редуктор должен быть установлен для испытаний и эксплуатации таким образом чтобы был обеспечен свободный доступ к пробкам контроля залива и слива масла.
При разборке редуктора вал должен быть ненагружен двигатель отключен от сети электропитания.
При выполнении ремонтных работ должны соблюдаться действующие правила безопасности для такелажных слесарных и сборочных работ.
Двигатель должен быть заземлен. Требования по технике безопасности указаны в ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.1-75.
Важную роль в обеспечении безопасной эксплуатации оборудования принадлежит его конструкции оснащенной необходимой контрольно-измерительной аппаратурой приборами безопасности блокировочными устройствами автоматическими средствами сигнализации и защиты позволяющими контролировать соблюдение нормальных режимов технологического процесса а также исключающими возможность возникновения аварий и несчастных случаев.
В процессе работы категорически запрещается техническое обслуживание привода (устранение неполадок доливка или смена масла в редукторе смазка зубчатой цилиндрической передачи и т.д.).
Конструкция привода должна обеспечивать безопасную эксплуатацию. Элементы механической и электрической части машины выполняются в требуемом климатическом исполнении. В обязательном порядке устанавливается защитное заземление. Привод защищают от попадания капельной влаги посредством установки кожухов.
Цепные передачи привода снабжают защитными кожухами.
Привод устанавливается на прочное тщательно выровненное основание. В обязательном порядке раму привода закрепляют анкерными болтами во избежание смещения от заданного проектного положения в процессе эксплуатации.
Расположение и установка оборудования в технологическом цехе осуществляется с соблюдением следующих условий: последовательность расстановки оборудования по технологической схеме обеспечение удобства и безопасности обслуживания и ремонта максимального естественного освещения и поступления свежего воздуха.
При выполнении курсовой работы изучили устройство и принцип работы машины. Научились подбирать стандартные изделия под необходимые технические характеристики и соответственно компоновать их. Научились проектировать и нестандартные изделия. Разобрались в особенностях смазки различных узлов и приобрели навыки в подборе смазки. Вспомнили навыки полученные при изучении предмета черчение.
Список используемых источников
Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителяВ.И. Анурьев – в 3-х томах. – М.:Машиностроение 1975. – Т. 3. – 526 с.
Курмаз Л.В. Детали машин. ПроектированиеЛ.В. Курмаз А.Т. Скойбеда. – 2-е изд. испр. и доп. - Минск: УП "Техпринт" 2002. – 296 с.
Чернин И.М. Расчеты деталей машинИ.М. Чернин А.В. Кузьмин Г.М. Ицкович. – 2-е изд. перераб. и доп. - Минск: Выш. школа 1978. – 472 с.
Методические указания к курсовому проекту по курсу "Прикладная механика" для студентов специальностей 1001 1004 01007 1011 1017В.А. Кеворкянц А.Л. Черняк Беликович К.Э. - Могилев 1985. – Ч. .
Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие А.Е. Шейнблит. – Изд. 2-е перераб. и доп. – Калининград : Янтар. сказ 2002. – 454 с.
Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие . – 3-е изд. – М. : «ИНФРА». – 414 с.2011