- •Дипломный проект
- •Дипломный проект
- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •1 Современное состояние и перспективы развития эспц оао «ммк»
- •2 Анализ работы оборудования эспц оао «ммк»
- •2.1 Технологическая схема процесса
- •2.2 Описание механического оборудования и анализ недостатков проектных решений производства и конструкций агрегатов
- •2.3 Анализ существующей организации обслуживания оборудования производства
- •Проектирование комплекса оборудования стальковша сортовой мнлз эспц оао «ммк»
- •3.1 Обзор существующих конструкций манипуляторов
- •3.1.1 Назначение, определение и основные параметры
- •3.1.2 Классификация существующих манипуляторов
- •3.1.3 Описание принятого манипулятора для транспортировки сталеразливочного ковша
- •3.2 Технико-экономическое обоснование принятой конструкции
- •3.3 Расчетно-конструкторская часть
- •3.3.1 Колонна
- •3.3.2 Механизм поворота
- •3.3.2.1 Расчет привода и зубчатой передачи
- •Определение расхода жидкости
- •Определение проходных сечений трубопроводов
- •Проверка трубопровода на гидроудар
- •Расчет зубчатой передачи на выносливость при изгибе
- •3.3.3 Опорно-поворотное устройство
- •3.3.4 Портал
- •3.3.5 Механизм подъема и опускания крышек
- •3.3.5.1 Расчет механизма подъема
- •3.3.5.1.1 Выбор типа и кратности полиспаста
- •3.3.5.1.2 Расчет и выбор каната
- •3.3.5.1.3 Выбор типоразмера
- •3.3.5.1.4 Определение размеров блока
- •3.3.5.1.5 Определение размеров барабана
- •3.3.5.1.6 Расчет барабана на прочность
- •3.3.5.1.7 Расчет оси барабана
- •3.3.5.1.8 Расчет подшипников оси барабана
- •3.3.5.1.9 Расчет соединения обечайки барабана с венцом – ступицей
- •3.3.5.1.10 Выбор двигателя
- •Расчет редуктора
- •Проверка двигателя на время разгона и торможения
- •3.3.5.1.13 Расчет и выбор тормоза
- •3.4. Проектные решения по установке комплекса оборудования стальковша в условиях существующего производства
- •4 Безопасность и экологичность
- •4.1 Анализ опасных и вредных факторов
- •4.2 Мероприятия по улучшению условий труда
- •4.3 Охрана окружающей среды
- •4.3.1 Защита водного бассейна
- •4.3.2 Защита воздушного бассейна
- •4.4 Предупреждение и ликвидация аварии и чрезвычайных ситуаций
- •5 Анализ технико-экономических показателей
- •5.1 Экономическое обоснование проекта
- •5.2 Организационно-правовая форма предприятия
- •5.3 Маркетинговые исследования рынка сбыта продукции
- •5.4 Финансовая оценка проекта
- •5.4.1 Производственная программа участка
- •5.4.2 Расчет капитальных затрат
- •Организация труда и з/п на участке
- •5.4.4 Расчет себестоимости продукции
- •5.5 Расчет основных технико-экономических показателей
- •5.5.1 Расчет чистой прибыли
- •5.6 Выводы и предложения
- •Заключение
- •Список используемых источников
- •14. П.Д. Ефанов «Охрана труда и техника безопасности в сталеплавильном производстве».
- •15.В.А. Девисилов «Охрана труда».
3.3.5.1.9 Расчет соединения обечайки барабана с венцом – ступицей
Соединение обечайки барабана с венцом-ступицей осуществляется прецизионными болтами, которые установлены в отверстиях без зазора и испытывают рабочие напряжения среза:
, (3.78)
где zбп – число установленных болтов (обычно 6…8); d- диаметр цилиндрической части прецизионного болта; Рокр – усилие действующее по окружности установки болтов:
, (3.79)
где D1 – диаметр окружности барабана по центру навитых канатов; Dокр - диаметр окружности установки болтов. Предварительно диаметр окружности установки болтов может быть принят в пределах
, (3.80)
где Dзуб - наружный диаметр зубчатого венца вала редуктора.
Подставим значения в выражение (3.79):
.
[] – допускаемые напряжения среза
,
T- предел текучести материала болтов; к1 –коэффициент безопасности (для механизмов подъема кранов, работающих с крюком, к1=1,3); к2 – коэффициент нагрузки (к2=1,0 для режимов М1-М3; к2=1,1 для режимов М4; к2=1,2 для режимов М5, М6; к2=1,3 для режимов М7, М8 ).
Подставим значения в выражение (3.78):
.
3.3.5.1.10 Выбор двигателя
Максимальная статическая мощность Nст (кВт), которую должен иметь механизм в период установившегося движения при подъеме номинального груза равна:
(3.81)
Эквивалентный момент равен:
. (3.82)
Частота вращения барабана:
. (3.83)
Для данной конструкции лебедки применяем мотор-редуктор планетарный ЗМП-50, технические характеристики мотор-редуктора приведены в табл. 3.5.
Выбираем двигатель АИР132М4 с Nдв=11кВт,n=224об/мин.
Таблица 3.5 - Техническими характеристиками мотор-редуктора ЗМП-50
Номинальная частота вращения выходного вала, об/ мин |
Номинальный крутящий момент на выходном валу, Н·м |
Передаточное отношение редукторной части |
Масса, кг не более |
Двигатель |
|
Тип |
Мощность, кВт |
||||
224 |
450 |
6,3 |
125 |
АИР132М4 |
11,0 |
Расчет редуктора
Выбираем червячную передачу.
Передаточное число редуктора:
, (3.84)
где n – частота вращения вала приводного двигателя; nред – частота вращения барабана лебедки.
, принимаем .
Число заходов червяка zч=1.
Силовые параметры червячного редуктора
Определим необходимый крутящий момент на барабане лебедки при подъеме груза по формуле:
. (3.85)
С учетом выбранного мотор-редуктора определим номинальный крутящий момент на выходном валу мотор-редуктора
, (3.86)
где Мдв –номинальный крутящий момент на выходном валу мотор-редуктора, uред – передаточное число червячной передачи редуктора, - КПД червячного редуктора.
.
Расчет червячной передачи, основных размеров червяка и червячного колеса редуктора.
Примем для червячного колеса алюминиевую бронзу БрА9ЖЗЛ (отливка в песок).
Для червяка принимаем сталь 45Х, закаленную до твердости Н=45НRCэ, с последующим шлифованием рабочих поверхностей витков.
Находим допускаемое контактное напряжение:
, (3.87)
где при ;
- коэффициент долговечности рассчитывается по формуле:
, (3.88)
где
. (3.89)
Подставим значения в выражение (3.88):
.
Подставим значения в выражение (3.87):
Определяем межосевое расстояние из условия контакной прочности
. (3.90)
Модуль m находим по формуле:
, (3.91)
.
Принимаем по ГОСТам и
Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям m,q,z
Червяк. Определим:
- делительный диаметр :
, (3.92)
-диаметр окружности выступов:
, (3.93)
- диаметр окружности впадин:
, (3.94)
Длина нарезной части шлифованного червяка:
(3.95)
Делительный угол подъема при z1=1 и q=12.5
Осевой шаг червяка:
, (3.96)
.
Червячное колесо. Определим:
- делительный диаметр:
, (3.97)
.
-диаметр вершин зубьев:
, (3.98)
- диаметр впадин зубьев:
, (3.99)
- наибольший диаметр:
, (3.100)
.
- ширина венца:
, (3.101)
Окружная скорость червяка:
, (3.102)
Скорость скольжения:
, (3.103)
Значит .
КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:
, (3.104)
Выбираем 7ю степень точности и находим значение коэффициента динамичности
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки:
, (3.105)
Коэффициент нагрузки равен
Проверяем контактное напряжение:
, (3.106)
Проверим прочность зубьев червячного колеса на изгиб.
Эквивалентное число зубьев:
, (3.107)
Коэффициент формы зуба
Напряжение изгиба рассчитаем по формуле:
, (3.108)
.
Основное допускаемое напряжение изгиба для реверсивной работы:
, (3.109)
Расчетное допускаемое напряжение рассчитывается по формуле:
, (3.110)
Так как , то прочность обеспечена.