ПЗ ВКР Михеев (1210472), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Верхняя левая и нижняя правая ОМЗсплющиваются,ихрезистивнаяпленкасокращается,аомическоесопротивление соответственно уменьшается. Верхняя правая и нижняя леваяОМЗ растягиваются, их резистивная пленка расширяется, а омическоесопротивление увеличивается.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист54В каждой измерительной ячейке имеется минимум четыре ОМЗ,подключенных таким образом, что вместе они составляют полноценныймост Уитстона (рисунок 2.15).Рисунок 2.15 - Принципиальная схема моста УитстонаРастянутые и сплющенные ОМЗ подключены так, что положительныеили отрицательные изменения сопротивления прибавляются к общемурассогласованию моста. На одну диагональ моста подается напряжениепитания, а с другой диагонали снимается измерительное напряжение.Припостоянномнапряжениипитания(ЕХС)измерительноенапряжение (SIG) изменяется пропорционально поданной нагрузке.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист55На рисунке 2.16 представлен общий вид весоизмерительной ячейкииспользуемой в предлагаемом способе ограничения крутящего момента.Рисунок 2.16 - Весоизмертельная ячейка на базе изгибного стержняЭтот измерительный датчик представляет собой двойную изгибнуюполосу из нержавеющей стали, на которой расположены 4 тензометрическиеполоски (ОМЗ).Весоизмерительную ячейку можно установить и выровнять на плитеоснования еще до окончательного монтажа.

При этом выполняется точнаянастройка допустимого хода ячейки вплоть до прилегания к элементузащиты от перегрузки (рисунок 2.17).Рисунок 2.17 - Схема монтажа весоизмертельной ячейкиИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист563. ТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ3.1. Определение мощности электродвигателя гайковертаНадежность и экономичность работы электропривода гайковерта обуславливается правильным выбором электродвигателя. Наиболее целесообразным для привода гайковерта является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором вследствие простоты конструкции, надежности в эксплуатации и небольшими габаритами.

Кроме того, применение этих двигателейпозволяет осуществить питание непосредственно от сети переменного тока,без каких-либо преобразовательных устройств.В настоящее время отечественная промышленность выпускает асинхронные двигатели серии АИР, которые хорошо зарекомендовали себя в работе. По сравнению с предыдущей серией 4А они имеют большие пусковыемоменты, меньший вес, лучшие энергетические показатели.Кроме того, с указанными электродвигателями в настоящее время находят применение мотор-редукторы фирмы «BAUER».Исходные данные для расчета – максимальный крутящий момент, который составляет для завинчивания шурупов – 22-25 кгм.

Определяем оптимальную мощность двигателя для завинчивания шурупа по формулеNМ ω, кВт102(3.1)где М - крутящий момент для завинчивания, кгм;ω - угловая скорость вращенияωπ  n -1,с30(3.2)где n - число оборотов шпинделя: в настоящее время для требуемой производительности гайковертов звеносборочных линии эта величина составляет порядка n = 175 об/минИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист57ωπ  175 18,32 с-130Отношение максимального крутящего момента двигателей к номинальному моменту ориентировочно составляетМ max2Мн(3.3)где М max - максимальный крутящий момент, кгм;Мн - номинальный крутящий момент, кгм.Принимая в качестве М max =25 кгм, определим номинальный крутящиймомент из отношения (3.3) Мн М max 25 12,5 кгм.

Примем для подста22новки в формулу (3.1) момент равный 12,5 кгм. Тогда по (3.1)N12,5  18,32 2,2 кВт.102Принимаем для привода шпинделей мотор-редуктор фирмы «BAUER»типоразмера BG20-47W/D09LA4GS3/S6 с номинальной мощностью 2,2 кВт ичастотой вращения выходного вала n мр =175 об/мин.Исходя из рисунка 3.1, определим требуемые параметры датчика усилия в конструкции устройства ограничения крутящего момента. Длина плечаL конструктивно принимается 250 мм. Крутящий момент равен из расчетовМкр =25 кгм.Искомое усилие Fр определим из зависимостиFр Мкр, кгLFр 25 100 кг.0,25(3.4)Исходя из полученного значения выбираем датчик усилия.

Это весоизмерительная ячейка SIWAREX R, серии ВВ с размерами, представленнымина рисунке 3.2.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист58FрL=250 ммМкр=25 кгмРисунок 3.1 - Схема к расчету параметров датчикав устройстве ограничения крутящего моментаИзм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист59Рисунок 3.2 - Весоизмерительная ячейка SIWAREX R, серии ВВс номинальной нагрузкой 10…200 кгНа рисунке 3.3 представлены присоединительные размеры плиты дляуказанной на рисунке 3.2 весоизмерительной ячейки.Рисунок 3.3 - Присоединительные размеры плитыИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист60Электропривод гайковерта зависит от возникающих в процессе завинчивания гаек (шурупов) сопротивлений.Осевое усилие резьбового соединения Q в зависимости от заданногокрутящего момента М находится в соответствии с общепринятой формулойQM(3.5)2 R rtg α  φпр   2 2  ft23 R rd cp33где dср - средний диаметр резьбы; - угол подъема резьбы;R, r - наружный и внутренний радиусы кольца торцевого касания гайкии шайбы;ft - коэффициент трения между гайкой и шайбой;tgпр - проверенный коэффициент трения для заданного профиля резьбы,tgпр =fрcos β;где fp - коэффициент трения на плоскости резьбы; - половина угла при вершине профиля резьбы.На рисунке 3.4 представлен график изменения крутящего момента,рассчитанного в соответствии с формулой 3.5 при наибольших коэффициентах трения в резьбе и на торце гайки для скрепления типа КБ.Мдв, Нм100908070605040302001000Изм.

Лист4I3120100Рисунок 3.4 - График изменения крутящего момента№ докум.Подп.40Дата60280ВКР 0000.00 ПЗ120, радЛист61Крутящий момент приведен в валу двигателя в соответствии с зависимостьюM дв M;u(3.6)где М – момент на выходном валу трансмиссии; u – передаточное число.Участок графика 0-1. Работа затрачивается на преодоление сопротивления трансмиссии и сопротивления в резьбе без нагрузки.Участок 1-2. Гайка вошла в контакт с пружинной шайбой и клеммныйболт поджимается до соприкосновения его головки с верхней кромкой гнездареборды подкладки.Участок 2-3. Происходит сжатие пружинной шайбы в ее начальной фазе с более "мягкой" жесткостью (до момента соприкосновения витков шайбы).Участок 3-4. Сопротивление закручиванию растет, происходит деформация витков, жесткость шайбы увеличенная.Таким образом, исходя из рисунка 3.5, крутящий момент в точке началаторможения должен составлять порядка 50 Нм (5 кгм), исходя из графика нарисунке 3.4 (начало кривой 2-3).Рисунок 3.5 - График процесса контроля ограничения крутящего моментаИзм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист62По формуле 3.4 определим усилие для начала торможенияFр 5 20 кг.0,253.2. Расчет шлицевого вала мотор-редуктораИсходные данные. Применяем эвольвентное шлицевое соединение 40×h9 × 2 по ГОСТ 6033-80, где12 - количество зубьев шлицевого соединения;32 - диаметр впадин шлицевого соединения, мм;40 - наружный диаметр шлицевого соединения, мм.Выбранное шлицевое соединение проверяем на смятие рабочих поверхностей зубьев шлицевого валика по формулеσсм Р  σсм  , Н/мм20,75  z  Fc(3.7)где  σсм  - допускаемое напряжение смятия, Н/мм2:  σсм  =60 Н/мм2;0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределениянагрузки между зубьями;z - число зубьев шлицевого соединения (z = 12);Fc - площадь смятия, мм2Fср=(D-d 2r )  l ,2(3.8)здесь d - диаметр окружности впадин (d = 32 мм);D - наружный диаметр шлицевого вала (D = 40 мм);r - радиус закручивания или фаска (г = 0,3 мм);l - длина ступицы соединения вала шпинделя и шлицевого вала (l= 50мм);Р - окружное усилие, отнесенное к окружности среднего диаметра соединенияИзм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист63Р2 М,Нdср(3.9)где М - крутящий момент на шпинделе, Нмм: М =25 кгм=245000 Нмм;dcp - средний диаметр окружности соединения, ммdср=d+D, мм2(3.10)Тогдаdср=40+32 36 мм2Окружное усилие, отнесенное к окружности среднего диаметрасоединения, составляетР2  245000 13611 Н36Площадь смятияFсм=(40-32 2  0,3)  50=170 мм2.2Напряжение смятияσсм 13611 9   σсм 0,75  12  1709 Н/мм2 < 60 Н/мм2Условие выполняется.Изм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист644. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИПроектирование технологических процессов является составной частьюединой системы технологической подготовки производства. Эта системаустановлена на базе государственных стандартов с целью организации иуправления технологической подготовкой производства на основе новейшихдостижений науки и техники. Проектирование технологических процессовсостоит из следующих этапов: анализа исходных данных, технологическогоконтроля детали, выбора заготовки, баз, установление маршрута обработкиотдельных поверхностей, проектирования технологического маршрута изготовления детали с выбором типа оборудования, расчёта припусков, построения операций, расчётов режимов обработки, технического нормированияопераций, оформления технологической документации.Обработка резанием является основным технологическим процессомпри изготовлении деталей машин и механизмов.

Её трудоёмкость в большинстве отраслей машиностроения значительно превышает суммарную трудоёмкость литейных, ковочных и штамповочных процессов.Обработка металлов резанием имеет достаточно высокую производительность, отличается исключительной точностью, универсальностью и гибкостью. В этом заключается её преимущество перед другими методами формообразования, особенно в индивидуальном и мелкосерийном производствах, что характерно для ремонтных предприятий железнодорожного транспорта.Расчёт режимов резания и выбор рационального являются ключевымизвеньями при разработке технологических процессов формирования заданных конфигураций деталей.

От этого во многом зависит качество изделия,трудовые и денежные затраты на его изготовление. На режимы резания оказывают влияние многие факторы, которые следует учитывать при расчётах.В данном задании необходимо разработать технологический процессизготовления колонки, входящей в состав шпинделя гайковерта.Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 0000.00 ПЗЛист654.1. Описание конструкции деталиСхема нумерации поверхностей колонки и ее эскиз приведен на рисунке4.1.Для изготовления колонки используется термически обработанная (нормализация) среднеуглеродистая сталь 45 ГОСТ 1050-88. Химический составстали 45 приведен в таблице 4.1, а механические свойства в таблице 4.2.Таблица 4.1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88)SСSiMn0,400,500,170,370,500,80PНе более0,0450,045NiCr0,300,30Таблица 4.2 - Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88) Т , кГ мм 2 ВР , кГ мм 25 ,% ,% Н , кГ смне менее3661НВ (не более)164052горячекатанойотожжённой241197Колонка представляет собой цилиндрическое тело вращения (см.

рисунок 4.1). Внешняя поверхность  50 является не рабочей и не требует обработки. Чистота поверхности определяется чистотой поверхности заготовки. Вкачестве заготовки принимается прокат - круг  50 мм.Торцевые поверхности 1 обрабатываются на соответствующих установах за один проход.

Характеристики

Список файлов ВКР