ВКР Оптимизация трассы ленточного конвейера (1196883), страница 4
Текст из файла (страница 4)
d =32мм. (со стороны двигателя)
d=30 мм. (со стороны редуктора)
D=200мм
В=76 мм.
Масса=11,3 кг.
Выбирается муфта для соединения вала редуктора (d=60 мм.) и приводного барабана.
Муфта выбирается из условия:
(2.40)
где iр- передаточное число выбранного редуктора, iр = 12,5;
ηр- КПД редуктора, ηр = 0,97;
Выбирается муфта зубчатая типа МЗ-6-Н60
Рисунок 15. Муфта типа МЗ
Габаритные, присоединительные размеры и технические характеристики муфты МЗ:
Д=320
d=60
В=255
Номинальный крутящий момент =8000
2.1.3.4 Выбор тормоза
Для выбора тормоза необходимо определить тормозной момент на быстроходном валу:
(2.41)
где 
- погонная масса груза на ленте, =20,13 кг/м.;
Н – высота подъема груза, согласно заданию, Н = 5 м.;
β – угол наклона конвейера, β = 6º;
Fокр- тяговая сила конвейера, принимается согласно п.п. 4.3, Fокр = 
Н;
Dб – диаметр приводного барабана, согласно расчётам п.п. 3.1.1, Dб = 400 мм. = 0,4 м.;
ηмех – КПД механизма, принимается согласно [1], ηмех =0,85;
ip – передаточное число выбранного редуктора, ip = 12,5;
g – ускорение свободного падения.
Так как Мm > 0., требуется установка тормоза.
Выбираем тормоз типа ТКТ – 200/100 (тормоз колодочный переменного тока).
Габаритные размеры тормоза ТКТ – 200/100:
Таблица 5
| А, мм | А1, мм | В, мм | D, мм | Н, мм | Н1, мм | Lmax, мм | L, мм | L1, мм | L2, мм | L3, мм |
| 350 | 175 | 130 | 200 | 397 | 170 | 584 | 528 | 270 | 394 | 197 |
3. Технология изготовления вала приводного барабана
3.1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований
Вал приводного барабана относится к классу валов. Вал предназначен для передачи вращения при заданном передаточном отношении.
На поверхности 2, 6 имеется шпоночный паз для крепления сопрягаемой детали.
3.2 Анализ технологичности детали
Вал приводного барабана относится к деталям типа «вал».
Вал изготавливается чаще всего из углеродистых и легированных сталей. В данном случае принимаем, что вал изготовлен из стали 40Х по ГОСТ 1050-60.
В качестве заготовки для изготовления вала можно использовать прокат как наиболее дешёвый вид заготовки.
Геометрическая форма детали состоит из поверхностей, которые образованны вращением образующих относительно оси и торцов.
Поверхности вала открыты для подвода и перемещения режущего инструмента. Конфигурация детали не позволяет выполнить её полную обработку за один установ. Поэтому маршрут обработки будет складываться из ряда последовательных операций и переходов.
Конструкция вала позволяет использовать типовые этапы обработки для большинства поверхностей.
Показатели точности и шероховатости находятся в экономических пределах: 6 квалитет точности и шероховатость Rа 0,63 мкм.
Деталь имеет достаточную жесткость, что позволяет обрабатывать данный вал в центрах.
На основных операциях есть возможность применения стандартного режущего и мерительного инструмента и оснастки (резец проходной, фреза шпоночная, сверло центровочное, фреза торцевая, центра, линейка, штангенциркуль).
Конструктивные элементы не вызывают деформацию инструмента на входе и выходе.
В результате выше изложенного деталь технологична.
3.3 Материал, состав и его свойства. Режимы термообработки
Вал изготовлен из стали 40Х ГОСТ 1050–60. Сталь 40Х относится к группе конструкционных легированных сталей.
Химический состав стали
Таблица 6
| Марка стали | С, % | Si, % | Mn, % | Ni, % | S, % | P, % | Cr, % | Cu, % | Fe, % |
| 40Х | 0,36 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | до 0,3 | до 0,035 | до 0,035 | 0,8-1,1 | до 0,3 | 97 |
Физико-механические свойства стали
Таблица 7
| Плотность с, кг/см3 | Предел прочности σв, МПа | Модуль упругости ε, МПа | После закалки | Температура ковки, °С | ||
| Предел прочности при растяжении σв, Мпа | Ударная вязкость ан*105, Дж/м2 | HRC | ||||
| 0,00785 | 600 | 218500 | 1500 | 3 | 46-51 | 800-1250 |
3.4 Определение массы изделия
Масса изделия определяется расчетным путем. Для этого конструкцию детали разбивают на простые геометрические фигуры и определяют их объём по формуле:
|
| (3.1) |
Затем путём алгебраического сложения определяется общий объём.
Масса детали вычисляется по формуле:
|
| (3.2) |
Определяем объём детали:
Определяем общий объём изделия.
|
| (3.3) |
|
| (3.4) |
|
| (3.5) |
Определяем массу детали:
3.5 Технологическая часть
3.5.1 Выбор метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование
В качестве заготовки выбираем заготовку полученную из проката.
Согласно точности и шероховатости обрабатываемой поверхности, определяем промежуточные припуски. За основу расчёта промежуточных припусков принимаем наибольший наружный диаметр Ø 90 h12. Назначаем последовательность обработки данной поверхности, выбираем табличный припуск для однократного точения h 12 – 1,4 мм.
Определяем расчетный диаметр заготовки:
|
| (3.6) |
Стандартный прокат имеет Ø 95 мм.
Размер заготовки с отклонением равна Ø 
.
Определяем длину заготовки по формуле:
|
| (3.7) |
где Lд – номинальная длина детали, мм
zпод – припуск на подрезание торцов, мм
zпод = 2,0 мм
Определяем объём заготовки по формуле с учетом максимальных размеров:
|
| (3.8) |
где DЗ – диаметр заготовки по плюсовым допускам, см.
Определяем массу заготовки по формуле:
|
| (3.9) |
Определяем расход материала на одну деталь с учётом неизбежных технологических потерь на отрезку заготовок. Ширина реза при отрезке:
Число заготовок, рассчитывается по стандартам и определяется по формуле:
Из проката длиной 4 м:
|
| (3.10) |
Получаем 3 заготовки из данной длины проката.
Из проката длиной 7 м:
Получаем 6 заготовок из данной длины проката.
Остаток дины определяется в зависимости от принятой длины проката:
из проката длиной 4 м:
|
| (3.11) |
| | (3.12) |
из проката длиной 7 м:
Из расчётов на не кратность следует, что прокат длиною 7 м для изготовления заготовок более экономичен, чем прокат длиною 4 м. Потери на зажим при отрезке по отношению к длине проката составят:
| | (3.13) |
Потери материала на длину торцевого обрезка проката составят:
| | (3.14) |
Общие потери (%) к длине выбранного проката:
|
| (3.15) |
Расход материала на одну деталь с учётом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле:
| | (3.16) |
Определяем коэффициент использования материала:
| | (3.17) |
Определяем стоимость заготовки из проката:
| | (3.18) |
где СМ = 36 руб./кг – цена одного килограмма материала;
СОТХ = 2213 руб./т – цена 1 тонны отходов.
3.5.2 Назначение технологических схем обработки поверхностей изделия
Рис. 16 Эскиз вала приводного барабана
Технологические схемы обработки поверхности
Таблица 8
| № п/п | Наименование поверхности | Требуемые параметры | Переходы (операции) | Достижимые параметры | ||
| IT | Ra, мкм | IT | Ra, мкм | |||
| 1,3 | Торцевая L=1090 мм | 12 | 10 | Точение однократное | 12 | 10 |
| 2 | Наружная цилиндрическая Ø55 мм | 8 | 1,25 | Точение черновое Точение чистовое | 12 8 | 10 1,25 |
| 2 | Шпоночный паз 90х16х5,5 | 8 | 5 | Фрезерование | 8 | 5 |
| 4 | Наружная цилиндрическая Ø60 мм | 6 | 0,63 | Точение черновое Точение чистовое Шлифование предв. Шлифование оконч. | 12 10 8 6 | 10 3,2 1,25 0,63 |
| 8,9,12,13, 14,15,18, 22,23 | Фаска | 12 | 10 | Точение однократное | 12 | 10 |
| 5, 6 | Наружная цилиндрическая Ø90 мм | 10 | 3,2 | Точение черновое Точение чистовое | 12 10 | 10 3,2 |
| 25 | Шпоночный паз 160х16х5,5 | 8 | 5 | Фрезерование | 8 | 5 |
| 7 | Наружная цилиндрическая Ø85 мм | 12 | 10 | Точение однократное | 12 | 10 |
| 10,11 | Наружная цилиндрическая Ø80 мм | 6 | 0,63 | Точение черновое Точение чистовое Шлифование предв. Шлифование оконч. | 12 10 8 6 | 10 3,2 1,25 0,63 |
| 16 | Наружная цилиндрическая Ø78 мм | 10 | 3,2 | Точение черновое Точение чистовое | 12 10 | 10 3,2 |
| 17 | Наружная цилиндрическая Ø75 мм | 12 | 10 | Точение однократное | 12 | 10 |
| 20 | Наружная цилиндрическая Ø60 мм | 12 | 10 | Точение однократное | 12 | 10 |
| 21 | Наружная цилиндрическая Ø60 мм | 6 | 0,63 | Точение черновое Точение чистовое Шлифование предв. Шлифование оконч. | 12 10 8 6 | 10 3,2 1,25 0,63 |
3.5.3 Проектирование технологического процесса изготовления детали
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
