5.7.3. Силовые расчеты

При определении силовых факторов (сил, крутящих или изгибающих моментов), действующих на ту или иную деталь механизма, следует использовать приведенные расчетные схемы. В качестве места приведения силовых, инерционных и жесткостных параметров принимается деталь, нагрузка на которую определяется. Следует не забывать о том, что наибольшие нагрузки в механизмах действуют на их детали не во время установившегося движения, а во время переходных процессов (пуск двигателя, подключение к движущимся деталям неподвижных до этого момента деталей, торможение или стопорение механизма и др.).

В дальнейшем результаты силового расчета используются для оценки прочности деталей и обоснованного выбора материалов для их изготовления.

5.7.4. Расчеты с использованием эвм

Возможны два уровня использования ВТ при проведении расчетов. Первый – использование готового программного обеспечения учебного процесса кафедры, второй – самостоятельная разработка, отладка и выполнение программы.

При использовании готового программного обеспечения следует уяснить назначение программы, состав исходных величин и результатов расчета, представить основные этапы алгоритма расчета и расчетные зависимости, подготовить по условиям работы объекта конкретные значения исходных величин, выполнить расчет на ЭВМ, оценить результаты расчета и принять решение.

При самостоятельной разработке программ прежде всего необходимо определить цель расчета, сформировать состав исходных и конечных параметров, определить расчетные зависимости и математические методы, необходимые для решения задачи, разработать схему алгоритма расчета, реализовать этот алгоритм на каком-либо языке программирования, отладить программу и далее расчет и остальные этапы как и при использовании готовых программ.

5.7.5. Другие расчеты

Поскольку в электронной, радиоэлектронной и других отраслях промышленности, использующих технологическое оборудование, очень широкий спектр технологических процессов, то возможно и необходимо выполнение расчетов не только механических систем, но и вакуумных, газовых, гидравлических, оптических и др. При этом основные требования к структуре этапов расчета, изложенные в начале п. 5.6, сохраняются.

5.8. Задания на проектирование

Задание № 1	Полуавтомат резки слитков алмазным диском с внутренней режущей кромкой.
Основные данные задания	Диаметр слитков до 80 мм. Внутренний диаметр алмазного диска 152 мм. Скорость резания 15-25 м/с, регулируется плавно. Подача при резании (продольная) 30-50 мм/мин, регулируется плавно. Подача слитка на отрезку следующей пластины (поперечная) 0,4-1,3 мм, шаг регулирования 0,05 мм. Обеспечить режимы отрезки одиночных пластин при ручном управлении и резки всего слитка на пластины в автоматическом цикле.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема полуавтомата. Чертеж общего вида полуавтомата. Сборочный чертеж шпиндельного узла. Сборочный чертеж механизма поперечной подачи.
Выполняемые расчеты	Расчет необходимой мощности двигателя главного движения и выбор конкретного двигателя. Кинематический, силовой и прочностной расчеты механизма поперечной подачи.
Литература по теме [14,15].
Задание № 2	Полуавтомат скругления краев пластин.
Основные данные задания	И нструмент - профильный алмазный круг диаметром 160 мм. Диаметр пластин 76 мм. Скорость резания 20 м/с. Круговая подача пластины 20 об/мин. Радиальная подача круга 10 мм/мин. Кассетная загрузка и выгрузка пластин.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема полуавтомата. Чертеж общего вида полуавтомата. Сборочный чертеж узла шпинделя пластин. Сборочный чертеж устройства загрузки-выгрузки пластин.
Выполняемые расчеты	Выбор двигателя привода алмазного круга. Кинематический расчет механизмов круговой и радиальной подач. Составление и расчет циклограммы работы полуавтомата.
Литература по теме [15].
Задание № 3	Установка разделения пластин на кристаллы после скрайбирования.
Основные данные задания	Разделение пластин на кристаллы проектированием между цилиндрическими валиками. Диаметр пластин до 100 мм. Размеры кристаллов от 1х1 до 3х3 мм х мм. Скорость прокатывания 40 мм/с. Усилие сжатия валиков от 100 до 1000 Н, регулируется бесступенчато. Установка и ориентация пластин вручную, поворот на 90^о после разделения на полоски – механически.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема установки. Чертеж общего вида установки. Сборочный чертеж механизма разделения. Сборочный чертеж поворотного столика.
Выполняемые расчеты	Выбор элементов кинематики и определение передаточных отношений привода вращения валика. Выбор двигателя вращения валика. 3. Расчет механизма сжатия валиков.
Литература по теме [15].
Задание № 4	Автомат сортировки кристаллов по толщине.
Основные данные задания	Автомат многопозиционный последовательного типа. Кинематическая производительность 1800 шт/час. Размеры кристаллов от 1х1 до 3х3 кв.мм. Сортировка на 10 групп через 3 мкм.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема автомата. Чертеж общего вида автомата. Сборочный чертеж устройства автоматической загрузки. Сборочный чертеж устройства межпозиционного транспортирования.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет автомата. Расчет устройства автоматической загрузки. Расчет мощности двигателя.
Литература по теме [14,16].

Задание № 5	Полуавтомат герметизации мощных транзисторов холодной сваркой.
Основные данные задания	Полуавтомат многопозиционный последовательного действия. Кинематическая производительность 600 шт/час. Максимальный диаметр фланца корпуса 30 мм. Загрузка прибора с крышкой ручная, выгрузка автоматическая.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема полуавтомата. Чертеж общего вида полуавтомата. Сборочный чертеж гидравлического пресса. Сборочный чертеж карусели.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет привода карусели. Расчет необходимого усилия сварки и обеспечивающих его элементов гидросистемы. Расчеты на прочность и жесткость деталей гидравлического пресса.
Литература по теме [17,18].
Задание № 6	Вакуумная печь
Основные данные задания	Размеры рабочего пространства печи: длина 4000 мм, ширина 170 мм, высота 150 мм, материал сталь 12Х18Н10Т. Загрузка-выгрузка изделий в графитовых кассетах длиной 200 мм массой 2 кг через шлюзы. Производительность печи 20 кассет/час. Рабочее давление 1,3310^-2 Па. Перемещение кассет в печи толкателями, привод толкателей пневматический.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема печи. Чертеж общего вида печи. Сборочный чертеж шлюза. 4. Сборочный чертеж пневмоцилиндра.
Выполняемые расчеты	Расчет вакуумной системы, выбор насоса. Расчет пневмоцилиндра толкателя перемещения кассет вдоль печи. Составление циклограммы работы механизмов и устройств печи.
Литература по теме [12].

Задание № 7	Станок двусторонней шлифовки пластин свободным абразивом
Основные данные задания	Диаметр пластин 100 мм, одновременно обрабатывыается 30 пластин. Среднее давление на поверхность пластины 25 500 Па. Частота вращения шлифовальников 20-30 об/мин, регулируется бесступенчато. Частота вращения сателлитов относительно своей оси регулируется бесступенчато.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема станка. Чертеж общего вида станка. Сборочный чертеж механизма верхнего шлифовальника. Сборочный чертеж привода центральной шестерни.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет. Расчет механизма давления верхнего шлифовальника. Расчет мощности электродвигателей.
Литература по теме [14,15].
Задание № 8	Установка вакуумного напыления тонких пленок
Основные данные задания	Установка циклического типа с вертикальным колпаком диаметром 600 мм, высотой 200 мм (внутренние размеры). Диаметры подложек до 60 мм. Движение подложек планетарное, частота вращения центров подложек относительно центра подложкодержателя 1-30 об/мин, регулируется бесступенчато. Испаритель электронно-лучевой. Время откачки до рабочего давления 25 мин.
Выполняемые чертежи	Принципиальные схемы установки. Чертеж общего вида установки. Сборочный чертеж механизма движения подложек. Сборочный чертеж механизма подъема колпака.
Выполняемые расчеты	Расчет вакуумной системы, выбор насосов. Кинематический расчет механизма движения подложек. Расчет механизма и привода подъема колпака.
Литература [13,19].

Задание № 9	Полуавтомат непрерывного фрезерования
Основные данные задания	Тип полуавтомата – карусельный, предназначен для обработки лысок, пазов, торцев на стержневых цилиндрических деталях диаметром до 30 мм. Диаметр фрез от 50 до 150 мм. Подача от 30 до 300 мм/мин, скорость резания от 20 до 100 м/мин. Загрузка – вручную, выгрузка – автоматически.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема полуавтомата. Чертеж общего вида полуавтомата. Сборочный чертеж узла карусели. Сборочный чертеж рабочей позиции карусели.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет. Расчет мощностей приводов главного движения и подачи, выбор двигателей. Расчет механизма зажима деталей.
Литература по теме [20].
Задание № 10	Автомат заправки вкладышей секций конденсаторов
Основные данные задания	Секция бумажного конденсатора без вкладыша с вкладышем Цикловая производительность 2400 шт/час. 3. Вкладыши из бумажной ленты толщиной 0,3 мм, шириной 10 мм.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема автомата. Чертеж общего вида автомата. Сборочный чертеж механизма загрузки секций. 4. Сборочный чертеж механизма вырубки и заправки вклады- шей.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет. Расчет механизма загрузки секций. Расчет механизма подачи ленты.
Литература по теме [21].

Задание № 11	Автомат отрезки и гибки осевых выводов радиоэлементов
Основные данные задания	Размеры радиоэлемента до обработки после обработки Цикловая производительность 1800 шт/час. Выгрузка в кассеты с линейным расположением радиоэлементов.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема автомата. Чертеж общего вида автомата. Сборочный чертеж механизма транспортирования радиоэлементов внутри автомата. Сборочный чертеж механизма гибки и отрезки.
Выполняемые расчеты	Выбор числа позиций и компоновки автомата. Кинематический расчет. Расчет механизма гибки и отрезки.
Задание № 12	Автомат резки проволоки
Основные данные задания	Материалы проволоки: нихром Х20Н80, ковар Н29К18, медь М1. Размеры отрезков: диаметр 0,5-1 мм, длина от 15 до 50 мм, регулируется через 1мм. Цикловая производительность 2400 шт/час.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема автомата. Чертеж общего вида автомата. Сборочный чертеж устройства размотки проволоки. Сборочный чертеж механизма резки.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет автомата. Расчет механизма резки. Расчет механизма подачи проволоки. Расчет устройства размотки.
Литература по теме [20].

Задание № 13	Установка литья керамических пленок
Основные данные задания	Размеры пленки: толщина до 0,2 мм, ширина 120 мм. Длина стола 2000 мм. Скорость движения подложки от 100 до 200 мм/мин, регулируется бесступенчато; изменение скорости при намотке не более 10%.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема установки. Чертеж общего вида установки. Сборочный чертеж стола. Сборочный чертеж привода подложки.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет. Расчет мощности привода подложки и выбор двигателя.
Литература по теме [22].
Задание № 14	Устройство загрузки пластин из кассет
Основные данные задания	Диаметр пластин 100 мм. Емкость кассеты 25 пластин, шаг между гнездами 4,75 мм. Время выдачи одной пластины 10 с.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема устройства. Чертеж общего вида устройства.
Выполняемые расчеты	Кинематический расчет. Расчет мощности двигателей. Расчет погрешности остановки кассеты при перемещении на шаг.
Литература по теме [23].
Задание № 15	Устройство нанесения фоторезиста
Основные данные задания	Диаметр пластин 100 мм. Частота вращения центрифуги 2000-8000 об/мин.
Выполняемые чертежи	Принципиальная схема устройства. Чертеж общего вида устройства. Сборочный чертеж центрифуги. Сборочный чертеж пневмоцилиндра.
Выполняемые расчеты	Выбор двигателя. Расчет ременной передачи. Выбор подшипников циндрифуги.
Литература по теме [24].