2.7.4 Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняют за одно целое с валом, ее размеры определены выше: d₁ =43,922 мм; d_а1 =49,922 мм; b₁ = 69 мм.

Колесо кованое: d₂ = 276,078 мм; d_а2 = 282,078 мм; b₂ = 64 мм.

Диаметр ступицы d_ст = 1,6 · d_к2 = 1,6 · 75 = 120 мм;

Длина ступицы l_ст = (1,5 ÷ 1,6) · d_к2 = 112,5 ÷ 120 мм, принимаем l_ст = 115 мм.

Толщина обода δ₀ = (2,5 ÷ 4) · m_n = 7,5 ÷ 12 мм, принимаем δ₀ = 8 мм.

Толщина диска С = 0,3 · b₂ = 19,2 мм, принимаем С = 20 мм.
2.8 Проверочный расчет
2.8.1 Проверка долговечности подшипника ведущего вала

Из предварительных расчетов имеем:

F_t = 9108 Н; F_r = 3095 Н; F_а = 2786 Н; l₁ = 76,5 мм; d₁ = 43,922 мм.


Рисунок 7 – Расчетная схема ведущего вала.
Реакции опор:

в плоскости xz
, (70)

4554 Н;
в плоскости yz
,(71)

1947 Н;

,(72)

1148 Н.
Проверка:

R_y1 + R_y2 – F_r = 1947 + 1148 – 3095 = 0.

Суммарные реакции:
= 4953 Н,

4696 Н.
Построение эпюр моментов в плоскости 0x:
M_x1 = 0,

M_x А^л = - R_y1 · l₁ = - 1947 · 76,5 = - 148,95 Н·м,

M_x А^п = - R_y2 · l₁ = -1148 · 76,5 = - 87,82 Н·м,

M_x2 = 0;
в плоскости 0y:М_y1 = 0,
М_y А = R_x1 · l₁ = 4554 · 76,5 = 348,38 Н·м,

М_y 2 = 0;

в плоскости 0z:

М_z = M₁ = 200 Н·м.

Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 207 [3, с.335]: d = 35 мм; D = 72 мм; В = 17 мм; С = 25,5 кН; С₀ = 13,7 кН.

Эквивалентная нагрузка определяется по формуле [3, с.117]:
Р_э = (X · V · P_P1 + Y · F_a) · K_δ · K_T,(73)
где P_P1

---

– суммарная реакция, P_P1 = 4953 Н;

F_a – осевая сила, F_a = 9108 Н;

V – коэффициент, зависящий от вращения подшипника; т.к. вращается внутреннее кольцо подшипника, то V = 1;

K_δ – коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров, он равен K_δ = 1;

K_T – температурный коэффициент, K_T = 1 [3, с.117].

Отношение , этой величине соответствует е ≈ 0,44 [3, с.117].

Отношение > е; тогда X = 0,56 и Y = 1,86.

Р_э = (0,56 · 1 · 4953 + 1,86 · 3095) · 1 · 1 = 8530 Н.

Расчетная долговечность в млн.об.:
,(74)

≈ 26 млн.об.
Расчетная долговечность, ч:
,(75)
где n – частота вращения двигателя, n = 731,25 об/мин;

≈ 593 · 10³ ч,

что больше установленных ГОСТ 16162 – 85.
2.8.2 Проверка долговечности подшипника ведомого вала

Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий:

F_t = 9108 Н; F_r = 3095 Н; F_a = 2786 Н; l₂ = 78,5 мм; d₂ = 276,078 мм.


Рисунок 8 – Расчетная схема ведомого вала.
Реакции опор:

в плоскости xz
4554 Н;
в плоскости yz
.

- 902 Н;

,

3997 Н.
Проверка:

R_y4 – R_y3 – F_r = 3997 – 902 – 3095 = 0.

Суммарные реакции:
= 4642 Н,

= 6059 Н.
Построение эпюр моментов:

в плоскости 0x
M_x3 = 0,

M_x Б^л = R_y3 · l₂ = 902 · 78,5 = 70,81 Н·м,

M_x Б^п = R_y4 · l₂

---

= 3997 · 78,5 = 313,76 Н·м.

M_x4 = 0;
в плоскости 0y:
M_y3 = 0,

M_y Б = -R_y4 · l₂ = -4554 · 78,5 = -357,49 Н·м,

M_y4 = 0;
в плоскости 0z

M_z = M₂ = 1260 Н·м.

Выбираем подшипник по более нагруженной опоре 4 – шариковый однорядный подшипник 214 [3, с.335]:

d = 70 мм; D = 125 мм; В = 24 мм; С = 61,8 кН; С₀ = 37,5 кН.

Отношение , этой величине соответствует е ≈ 0,27 [3, с.117].

Отношение > е; тогда X = 0,56; Y = 2,10.

Эквивалентная нагрузка по формуле (74):

Р_э = (0,56 · 1 · 6059 + 2,10 · 2786) · 1 · 1 = 9244 Н.

Расчетная долговечность в млн.об. (75):

≈ 299 млн. об.

Расчетная долговечность в часах (76):

L = ≈ 43 · 10³ ч,

что больше установленных ГОСТ 16162 – 85.
2.8.3 Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78 [3, с.103]. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности по формуле [3, с.106]:
≤ [σ_см],(76)
где М – вращающий момент, Н;

d – диаметр вала, мм;

b – ширина шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм;

t₁ – глубина паза шпоночной канавки, мм;

l – длина шпонки, мм;

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σ_см] = 100 ÷ 120 МПа, при чугунной ступице [σ_см] = 50 ÷ 70 МПа.

Ведущий вал:

d = 30 мм; b= 8 мм; h = 7 мм; t₁ = 4 мм; l = 60 мм; М₁ = 73 · 10³ Н·мм.

[σ_см] = = 85 МПа < [σ_см],

материал полумуфт МУВП – чугун СЧ20.

Ведомый вал:

d = 65 мм; b= 20 мм; h = 12 мм; t₁ = 7,5 мм; l = 100 мм; М₂ = 1260 · 10³ Н·мм.

[σ_см] = = 97 МПа < [σ_см],

материал полумуфт МУВП – чугун СЧ20.
2.9 Уточненный расчет ведомого вала
Материал вала – сталь 45 нормализованная, σ_в = 570 МПа. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
σ_-1 ≈ 0,43 · σ_в,(77)

σ_-1 = 0,43 · 570 = 246 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

---

τ_-1 ≈ 0,58 · σ_-1,(78)

τ_-1 = 0,58 · 246 = 143 МПа.
Сечение А – А.

Коэффициент запаса прочности по формуле [3, с.100]:
,(79)
где амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
.(80)
Диаметр вала в этом сечении 75 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. k_σ=1,59 и k_τ = 1,49 [3, с.98]; масштабные факторы ε_σ = 0,775 и ε_τ = 0,67; коэффициенты ψ_σ = 0,15 и ψ_τ = 0,1; М₂ = 1260 · 10³ Н·м.
.(81)
При d = 75 мм; b = 20 мм; t₁ = 7,5 мм

= 78,6 · 10³ мм³.

= 8 МПа,

s = s_τ = = 7,8.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

М' = R_x3 · l₂ = 4554 · 78,5 = 357,49 · 10³ Н·м.

Изгибающий момент в вертикальной плоскости:

M" = R_y3 · l₂ + F_a · = 902 · 78,5 + 2786 · 138,039 = 445 · 10³ Н·мм.

Суммарный изгибающий момент в сечении А – А:

М_А–А = ≈ 333 · 10³ Н·мм.

Момент сопротивления изгибу [3, с.100]:
,(82)

= 41,6 · 10³ мм³.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
,(83)

≈ 8 МПа,
среднее напряжение σ_m = 0.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
,(84)

= 14.
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А – А
,(85)

≈ 6,8
получился близким к коэффициенту запаса s_τ = 7,8. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными, и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать и о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, так как посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значение изгибающего момента и нормальных напряжений.

---

Такой большой коэффициент запаса прочности (12,1 или 8,9) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании.

3.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА
В целях поддержания ленточного конвейера пригодном для эксплуатации состоянии и предупреждения преждевременного износа и поломок необходимо осуществлять качественное обслуживания, уход и своевременный ремонт оборудования.

Контроль за соблюдением правил обслуживания, и проведение ремонта возложены на ремонтные службы завода. Обеспечение правильной эксплуатации оборудования является также важнейшей обязанностью всего цехового персонала и в первую очередь производственных мастеров.

Эффективное использование оборудования возможно лишь при правильном его эксплуатации и бережном отношении к нему со стороны обслуживающего персонала.

Обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать правила технической эксплуатации (ПТЭ) и инструкции по техническому обслуживанию, уходу за оборудованием. Знания соблюдение указанных правил и инструкции должны систематически проверяться.

Техническое обслуживание включает в себя:

- ежесменное техническое обслуживание

- ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния.

- периодические технические осмотры, выполняемые после отработки оборудования определенного числа часов.[8]
3.1 Структура ремонтно-механической службы цеха
Цеховые ремонтные службы входят в состав производственных цехов и предназначаются для ремонтных операций по всем видам оборудования, установленного в цехе.[9]


Рисунок 12 – Схема организационной структуры ремонтной службы цеха.

3.2 Годовой график планово-предупредительных ремонтов
Таблица 3 – Виды ремонтов.

Краткая техническая характеристика	Масса в тоннах	Вид ремонтов	Периодичность между ремонтами отработанных оборудованием часов	Периодичность ремонтов в часах	Число ремонтов в цикле
Ленточный конвейер Ширина 1300мм. Длина 30000мм	5,300	ТО Т К	730 4380 26280	8 36 144	30 5 1

---

Смотрите также файлы

• Архитектура (или Зодчество).docx

• Путешествие по русским народным сказкам.docx

• Формирование функциональной грамотности в процессе преподавания математики.ppt

• Пояснительная записка рабочей программы.docx

• Федеральное государственное автономное образовательноеучреждениевысшего образования.docx