3 часть (1207838)
Текст из файла
3 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГАЙКОВЕРТА3.1 Определение параметров электродвигателя механизмаперемещенияДля надежности и экономичности работы привода перемещениягайковерта необходимо правильно выбрать электродвигатель. Из немалогоколичества представленных на рынке электродвигателей правильнымрешением будет выбор асинхронного двигателя с короткозамкнутымротором. Это объясняется его простой простотой конструкции, надежностьюв эксплуатации, а так же небольшими габаритами. Так необходимо заметить,что двигателя возможно питать электроэнергией непосредственно от сетипеременного тока без преобразователей.На протяжении многих лет выпустили достаточно большое количествоасинхронных электродвигателей серий RA, A, АИР , а так же серии «АМТК»и 4А.
При сравнении двух более предпочтительных серий АИР и 4А выборпадает на последнюю. По сравнению с электродвигателями серии АИР, серия4А имеет большие пусковые моменты, меньший вес и лучшиеэнергетические показатели.Крутящий момент необходимый для завинчивания шурупов скреплениякак известно составляет 22 - 25 ксм. Зная это условие, определимнеобходимую мощность для завинчивания по формуле 2:кр; кВт (2)где кр - номинальный крутящий момент, кгм; -угловая скоростьвращения, с .Для определения номинального крутящего момента зададимся условием.Электродвигатель должен отключаться при завинчивании шурупа, этодостигается путем включения в цепь токового реле, которое срабатывает придостижении электродвигателя стопорного режима, т.е достижениямаксимального крутящего момента= 25кгм.
исходя из этогокропределим нормальный крутящий момент по отношению 3. Отношениемаксимального крутящего момента двигателя серии АИР к номинальномумоменту ориентировочно составляет:кркр=2; (3)ЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата40кркр;кгм.крДля простоты расчета принимаем номинальный крутящий момент сзапасом равный 13 кгм.Угловая скорость вращения рассчитывается исходя из формулы 4:с(4)где - число оборотов шпинделя электродвигателя,= 71об/мин.=7,43с .Зная все необходимые значения подставляем их в формулу 2 и находимзначение необходимой мощности.= 0,95 кВтДалее по полученной мощности из каталогов подбираем электродвигатель.Ближайшим электродвигателем является двигатель марки 4А71В2 У3,мощность которого равна 1,1 кВт.
Ниже, в таблице 6 - 7,приведенытехнические характеристики и геометрические разметы электродвигателя.Таблица 6 Технические характеристики электродвигателя 4А71В2 У3Марка Мощн Скольжедвигател ость;ние;я%кВт4А71,1В2 У316,3КПД;%Коэф.Кол-вофазмощн.77,50,873ЧастотаКол-вовращения;об/минполюсов30002ЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата41Таблица 7 Габаритно - присоединительные размеры электродвигателя4А71В2 У3h272,51884090451976112621,5871Рисунок 19 Электродвигатель 4А71В2 У3Для выбранного выше двигателя проверяем номинальный крутящиймомент по формуле 5:кр;кгм (5)где N - мощность двигателя по каталогу, N=1,1 кВт.Тогда:кр=15,1 кгмИз условия 3, определяем максимальный крутящий момент и сравниваемего с полученным ранее.кркркр=30,2кгм ≈ 30 кгм.Для завинчивания шурупа по техническим указаниям на сборку пути соскреплениями типа ЖБР-65Ш крутящий момент затяжки гайки равен 22 - 25ЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата42кгм, электродвигатель марки 4А71В2 У3 развивает 30кгм, что превышаетнеобходимый максимум в 1,21 раза.3.2 Определение хода штока пневмоцилиндра перемещения шпинделяДля определения хода штока пневмоцилиндра шпинделя гайковертанеобходимо воспользоваться следующей завтстмостью:; (6)штгде - зазор между торцом шпинделя гайковерта и торцом головкишурупа, =10 мм; - ход штока гайковерта для совмещения головки ключана головку шурупа,25 мм; - ход штока гайковерта равныйперемещению шурупа при его завинчивании в тело шпалы,70 мм;запас хода штока гайковерта,10 мм.Зная все неизвестные в зависимости 6, подставим их и вычислимходштока:ммшт3.3 Расчет прямобочного шлицевого соединения вала гайковертаВ виде исходных данных применяем шлицевое соединение средней сериипо ГОСТ 1139-80:6×23×28 ГОСТ 1139-80;где 6- количество шлицов, 23- диаметр впадин соединения, 28- наружныйдиаметр шлицевого соединения.Шлицевые соединения при работе испытывают напряжения смятия,поэтому соединение рассчитывается на смятие.
Расчет сводится кнахождению напряжению, вызывающему смятие шлица. Рабочая нагрузка недолжна превышать допускаемого напряжение на смятие, зависимостьпредставлена в формуле 7:смгдеокр -окрсмсм; (7)окружное усилие, Н; 0,75- коэффициент, учитывающийЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата43неравномерность распределения нагрузки между зубьями; - число зубьев,= 6; см - площадь смятия шлица, мм ; см - допускаемое напряжение насмятие, см = 60Н/мм .Окружное усилие определяется по формуле 8:окр =Мкрср; (8)где Мкр- максимальный крутящий момент на шпинделе, Мкр=30кгм ≈ 294199Нмм; ср - средний диаметр окружности соединения, мм.ср =; (9)где - внутренний диаметр соединения, = 23 мм;шлицевого соединения, = 28 мм.ср ==- наружный диаметр=25,5 ммТогда окружное усилие равно:окр == 23074,4 НПлощадь смятия рассчитываем по формуле 10:см; (10)где - радиус закругления или фаска, =0,3 мм; - длина ступицысоединения вала шпинделя и шлицевого вала, = 80 мм.= 152 ммсмВ свою очередь, зная необходимые значения, вычисляем напряжениесмятие и сравниваем его с допускаемым:см= 33,7 Н/ммЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата4433,7Н/мм60 Н/ммТак как условие выполняется, то применяем данные шлицы.
полноеобозначение шлицов приведено ниже.d - 6 × 23× 28×63.4 Расчет насосной установкиДля более точного расчета и подбора насосной установки, необходимоподобрать правильно рассчитать диаметры поршней, совершающихопределенный вид работ. После выполнения вышеперечисленных расчетовпроизводится подбор насосной установки и объем резервуара, необходимыйдля аккумулирования и подачи под необходимым рабочим давлениемвоздуха.На разрабатываемом агрегате присутствуют четыре пневмоцилиндра. Дваиз них это пневпоцилинры двустороннего действия используемые намеханизме по поджиму шпалы к рельсе в процессе завинчивания скрепленийтипа ЖДР-65Ш.
Остальные цилиндры служат для подъема и опусканияшпинделей при совершении работы завинчивания.Подбор цилиндра сводится к определению диаметру штока, которыйрассчитывается по формуле 11штштгдешт -; (11)площадь поперечного сечения штока, сштштсис; расчет по формуле 12:; (12)где шт - усилие, необходимое для поджима шпалы к рельсу, Н; сис рабочее давление в системе.
По стандартам безопасности, принимаемпромышленное давление на оборудовании равное 5 атмосферам, или 50,67Н/см².общ штгдепод эл -под элпот; (13)вес поднимаемого груза. Складывается из веса железобетоннойЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата45шпалы, которую поднимают для завинчивания, вес 270 кг, а так жесопутствующих элементов самого механизма, участвующих в процессеподъема. Ориентировочно принимаем 30 кг, под эл = 300 кг; пот - потери впоршневой полости обусловленные трением, пот =0,25= 735,8 Нобщ штПосчитанное выше усилие распространяется на нагрузку, котораядействует на всем участке работы совершаемой за один цикл.Предполагается что усилие приблизительно равномерно распределяются попневмопоршням.Зная количество поршней задействованных при производстве подъемашпалы, найдем усилие необходимое для равномерного поджатияштштобщ шт; (14)= 367,9 НТаким образом, подставляя значения усилия необходимое на поджим изначение рабочего давления в системе, находим необходимую площадьпоперечного сечения.шт=7,3 сДалее необходимо вычислить диаметр штока, по значению которого далеевыбирается сам пневмоцилиндр.шт= 9,6 см ≈ 100 ммПо полученному значения диаметра штока подбирается пневмоцилиндр,рисунок 20, а техническую характеристику заключаем в таблицу 9.Рисунок 20 Пневмоцилиндр двустороннего действия серии FVBCЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата4655422258911012710G 1/219.5M10M20×1.51026403736555513891J K L N O P Q R S T V W X Z229Диаметр, A B C D E F G H Iмм100Таблица 8 Геометрические и присоединительные размерыТаблица 9 Технические характеристики выбранного цилиндраДиаметр цилиндраРабочая средаРабочее давление, кгс/Максимально допустимое давление, кгс/Рабочая температура, °СДиапазон скоростей, мм/сСтандартПринцип действия100Воздух1-913,5-10...+7050 - 800ISO6431VDMA24562DIN24335Двустороннего действияАналогичным образом ведется расчет по нахождению диметра штока дляподъема и опускания шпинделя.
Ниже приведены полученное значениештока, изображение поршня и его техническая характеристика.шт= 3,1 см ≈ 32 ммРисунок 21 Пневмоцилиндр двустороннего действия серии FVBCЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата47Таблица 10 Геометрические и присоединительные размеры303101232,546,56665,5G 1/813М6J K L N O P Q R S T V W X ZМ10×1,256221727,5192930944814232Диаметр, A B C D E F G H IммТаблица 11 Технические характеристики выбранного цилиндраДиаметр цилиндраРабочая средаРабочее давление, кгс/Максимально допустимое давление, кгс/Рабочая температура, °СДиапазон скоростей, мм/сСтандартПринцип действия100Воздух1-913,5-10...+7050 - 800ISO6431VDMA24562DIN24335Двустороннего действияОпределение производительности насоса насосной установки сводится копределению расхода воздуха цилиндрами перемещения шпинделейгайковерта и цилиндрами поджима шпал.
Производительность насосаопределится из условия большего расхода какого-либо из цилиндров.Расход воздуха цилиндрами перемещения шпинделей гайковертов прирабочем ходе определяется по формуле 15:рл/мин (15)где - ход штока цилиндра, =115 мм; раб - площадь рабочей полостицилиндра,= 14,1 см ;- время рабочего хода штока пневмоцилиндрар х = 20 с; - количество цилиндров в системе перемещения шпинделей, =2ЛистДП 23.05.01 00 00 03 ПЗПодпись Дата48Тогда:ш=7,6 л/минИзначально выбор пал на пневмоцилиндры двустороннего действия, всвязи с этим при совершении рабочего хода штока, так же как и присовершении холостого хода, расход воздуха в системе не меняется то естьр=х = 7,6 л/мин.Расход воздуха цилиндрами подъема и опускания при поджиму шпалопределяется аналогично:пр=13,6 л/минКак и в примере выше п р = х = 13,6 л/мин.Наибольшее количество воздуха расходуется на работу по поджиму.Относительно этого расхода производится подбор компрессора.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
