122811 (Автоматический литейный конвейер)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Донской государственный технический университет

Кафедра "Основы конструирования машин"

Утверждаю

Зав. кафедрой ОКМ

к.т.н., профессор

______________Андросов А. А.

«______»_____________2008 г.

Пояснительная записка

к курсовой работе по «Детали машин и основы конструирования

( Наименование учебной дисциплины )

На тему «Автоматический литейный конвейер»

Автор проекта

(Ф. И.О.)

Специальность 220401 «Мехатроника» .

( номер, название)

Обозначение курсового проекта группа .

Руководитель проекта .( Ф. И. О.) ( подпись )

Проект защищен Оценка

(Дата)

Члены комиссии______________________________

г. Ростов - на – Дону

2008 г.

Содержание

Введение …………………………………………………………………. ..…. 6

1 Массовые силовые и геометрические характеристики

устройств межоперационного транспорта…………………………………..7

1.1 Массы изделий, технологического оборудования, подвижных

элементов устройства…………………………………………………….…...7

1.2 Расчет исполнительный механизм пластинчатого цепного

конвейера……………………………………………...…………………….…7

2 Расчет электродвигателя………………………………………….…………11

2.1 Подбор электродвигателя………………………………………………...11

2.2 Кинематическая схема привода………………………………………….12

3 Расчет редуктора……………………………………………………………..15

3.1 Основные характеристики механизмов привода……………………….15

3.2 Подбор редуктора……………………....………………………………..17

4 Расчет ременной передача…………………………………………………...19

4.1 Расчет ременной передачи……………………………………………….19

5 Конструирования вала тяговых звездочек………………………………….21

5.1 Расчет тихоходного вала………………………………………………...21

5.2 Определения опорных реакций………………………………………….22

5.3 Определяем диаметр вала. ………………………………………………24

5.4 Расчет коэффициент запаса прочности…………………………………25

6 Расчет муфты…………………………………………………………………28

6.1 Алгоритм расчета муфты………………………………………………...28

7 Шпоночное соединение.... ... ....................……………………… ……….....31

7.1 Расчет шпоночного соединения ...............................................................32

8 Расчет подшипников качения. .......................................................................33

8.1 Подбор подшипников качения..................................................................33

9 Динамические характеристики привода........................................................36

9.1 Крутящий моменты на валу двигателя.....................................................36

9.2 Моменты инерции масс рабочих органов................................................36

9.3 Характеристики рабочего цикла................................................................37

9.4 Временные характеристики рабочего цикла............................................39

9.5 Характеристика нагрузок рабочего цикла................................................40

Заключение..........................................................................................................43

Список использованной литературы.................................................................44

Приложение А.

Приложение Б.

Введение

Человеческое общество постоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.

В данной курсовой работе разрабатывается автоматическая линия конвейера для заливки литейных форм расплавленным металлом с целью получения отливок. Рассматриваемый конвейер горизонтальный пластинчатый с цепным тяговым элементом.

Основная цель курсовой работы разработать и рассчитать тихоходный вал конвейера. По ходу расчета подобрать асинхронный двигатель, рассчитать соответствующие элементы кинематической схемы, провести динамический расчет системы.

1 Массовые силовые и геометрические характеристики устройств

межоперационного транспорта

1. Массы изделий, технологического оборудования, подвижных

элементов устройства

Массы изделий постоянны на дооперационном (М1, кг) и после операционном (М2, кг) отрезках L1,м и L2,м , то масса изделий на обоих отрезках:

, (1.1)

где I- шаг установки изделий, м.

, (кг)

1. Расчет исполнительный механизм пластинчатого цепного

конвейера

Исполнительный механизм пластинчатого цепного конвейера является вал тяговых звездочек, который приводит в движение двухрядную втулочную-катковую цепь с грузонесущими устройствами, суммарная масса которых:

, (1.2)

, (кг)

Минимальное натяжения цепей в точке сбегания с тяговых звездочек принимается для выбирания люфтов в звеньях тяговой цепи:

, (Н) (1.3)

Максимальное натяжение цепей в точки набегания на тяговые звездочки:

, (1.4)

где g = 9,81 , w = 0,1 – коэффициент сопротивления перемещению тяговой цепи на катках по направляющим.

, (Н)

Разрушающая нагрузка одного радя цепи:

, (1.5)

=21150*6/2=63451, (Н)

Шаг втулочно-катковой цепи типа ВКГ, ГОСТ 588-64, принимаем в зависимости от из ряда:

Таблица – 1 Зависимость от

Согласно таблицы 1 принимаем значения =125мм.

Число зубьев звездочки z принимаем 10.

Диаметр начальной окружности тяговой звездочки:

, (1.6)

, (мм)

Расстояние между плоскостями тяговых звездочек выбираем по ориентировочному соотношению В=1,5* , ближайшее из ряда: 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1500, (мм)

Расчетное значения В=607, поэтому принимаем В= 630.

Тяговое сопротивления цепей на звездочках:

, (1.7)

, (Н)

Крутящий момент на валу звездочек с учетом КПД подшипников качения 0,99:

, (1.8)

, (Н*м)

Мощность необходимая на валу тяговых звездочек (на выходе):

, (1.9)

, (кВт)

Частота вращения вала тяговых звездочек (на выходе):

, (1.10)

, (об/мин)

Ориентировочный диаметр вала звездочек цепного конвейера:

, (1.11)

где - допускаемое напряжения, =20 мПа.

,(мм)

2 Расчет электродвигателя

2.1 Подбор электродвигателя

Основной задачей на этапе конструирования привода является минимизация его стоимости и габаритных размеров при обеспечении надежности и технологичности. Это достигается оптимальным соотношением параметров привода и электродвигателя по рекомендуемым значениям передаточных чисел всех его элементов, которые основаны на опыте инженерной практике.

Рисунок 1 Схема алгоритма подбора электродвигателя и разбивки передаточных чисел привода

Проектирования привода осуществляем по алгоритму приведенному на рисунке 1.

2.2 Кинематическая схема привода

Составим кинематическую схему привода согласно заданию (рисунок 2). Вводим обозначения: n- частота вращения вала, N – передаваемая мощность на соответствующем валу, U – передаточное число элементов привода, - к.п.д. элементов привода.

Рисунок 2 Кинематическая схема привода

Общий коэффициент полезного действия привода находим как произведение к.п.д. входящих узлов трения:

= , (2.1)

где - к.п.д ременной передачи, - зубчатой передачи, - подшипников качения, - муфты.

= 0,95*0,96*0,96*0,98=0,85 ,

Рассчитываем мощность необходимую на валу двигателя:

, (2.2)

, (кВт)

Выбираем асинхронный двигатель марки RA132MB6 с характеристиками:

- мощность двигателя N = 5,2 кВт.

- обороты двигателя n = 820 об/мин.

- момент инерции на валу J = 0.0434 .

Возможное передаточное число двигателя:

, (2.3)

,

Принимаем передаточное число расчетного редуктора в пределах 7,1…50 ( = 22 ) , ременной передачи в пределах от 3…8 ( =4),

, (2.4)

,

Передаточное число «реального» редуктора:

, (2.5)

,

Передаточное число тихоходного вала:

, (2.6)

= 0,88*4,58=4,05.

Передаточное число быстроходного вала:

, (2.7)

,

3 Расчет редуктора

3.1 Основные характеристики механизмов привода

3.1.1 Расчет частоты вращения валов частота вращения ротора

двигателя:

, (об/мин) (3.1)

- частота вращения входного вала редуктора:

, (3.2)

, (об/мин)