Расчетно-конструкторский раздел

Оглавление

Введение 1

Расчет гидропривода сборочного портала 2

Расчет канатного стропа 5

Расчет электромагнитных грузозахватных устройств 6

Расчет эксцентрикового грузозахватного устройства 10

Расчет двух стоечного кантователя 12

Заключение 14

Список литературы 15

Введение

Механизация производства, замена ручных средств труда машинами и механизмами с применением для их действия различных видов энергии, тяги в отраслях материального производства или процессах трудовой деятельности. Механизация производства охватывает также сферу умственного труда. Основные цели механизация производства — повышение производительности труда и освобождение человека от выполнения тяжёлых, трудоёмких и утомительных операций. Механизация производства способствует рациональному и экономному расходованию сырья, материалов и энергии, снижению себестоимости и повышению качества продукции. Наряду с совершенствованием и обновлением технических средств и технологии механизация производства неразрывно связана с повышением уровня квалификации и организации производства, изменением квалификации работников, использованием методов научной организации труда. Механизация производства является одним из главных направлений технического прогресса, обеспечивает развитие производительных сил и служит материальной основой для повышения эффективности общественного производства, развивающегося интенсивными методами.

В данном курсовом проекте рассматриваются сборочно-сварочные приспособления и их расчет. В комплекте оборудования электросварочного цеха современного машиностроительного завода входит оборудования двух видов: а) электротехническое , т.е. собственно сварочное оборудования ,осуществляющее процесс сварки и его регулирования ;в его состав входят сварочные головки , автоматы и полуавтоматы, сварочные трансформаторы и другие источники питания ,контактные машины и т.д.; б) механическое оборудование , с помощью которого осуществляются не сварочные операции, а сборочные, транспортные, кантовочные , рабочее и установочное перемещение сварочных органов, различные вспомогательные операции. В курсовом проекте рассматривается и рассчитывается второй вид оборудования. Эти машины, устройства и приспособления осуществляют механизацию сборочно-транспортных работ.

Расчеты приведенные в курсовом проекте необходимы для дальнейшего подбора соответствующего оборудования.

1. Расчет гидропривода сборочного портала

В проектном варианте используется один сборочный портал , в состав которого входит гидропривод.

На четвертом рабочем месте портал используется для прижатия нижних поясов и основания к корпусу балки балансира. На сборочном портале установлены два гидроцилиндра для поджатия собираемых деталей. Оба гидроцилиндра работают в вертикальном положении и поджимают два нижних пояса и основания к корпусу балки.

Усилие и ход штоков гидроцилиндра:

Усилие прижима – 5,9-7,8кН

Ход штока -0,8м

Скорость хода – 0,01м/с

Наиболее экономичны в изготовлении цилиндры диаметром от 40 до 120мм.

Давления при заданных диаметрах цилиндров (min и max) определяются соотношением:

,

где η-КПД гидроцилиндра (η=0,9)

Так как цилиндра два , то

Давление принимаем равным 80% от давления развиваемое насосом т.к. имеются потери давления при движении жидкости по трубопроводам .

Давление развиваемое насосом должно лежать в пределах:

Предварительно выбираем пластинчатый насос БГ12-2:

Определение диаметров цилиндра :

где Р=0,8, - номинальное давление насоса .

Р= 0,8

Диаметр штока определяем по формуле:

где

- скорость подвода(0,3м/с);

-скорость отвода (0,8м/с).

d=26 принемаем d=25мм.

Для прижима выбран гидроцилиндр МС 50/25

D=50мм;

d=25;

Тянущее усилие -21,56кН

Длинна цилиндра-1005мм

Ход поршня -800мм

Масса-11,7кг.

2. Расчет канатного стропа

Подобрать четырехветвевой канатный строп общего назначения, предназначенный для подъема груза 5000 кг . угол равен 60.

Усилие в ветви стропа

где

-масса груза(кг);

-количество ветвей стропа;

-угол наклона ветви стропа к вертикали .

Количество ветвей стропа 2 штуки, угол наклона равен 60°.

Учитываем , что траверса массой 4200кг и грузоподъемность груза до 5000кг.

Общая масса равна 9200кг.

Принимаем строп 4СК-12,5 по РД. 10-33-93-«Стропы грузовые общего назначения . Требования к устройству и безопасной эксплуатации».

Рисунок 1. Канатный строп.

1-строп, 2-подвесное устройство,3-захватное устройство, 4-петля,d-диаметр стропа,L- длина канатного стропа.

3. Расчет электромагнитных грузозахватных устройств

Основные параметры круглого электромагнитного ГУ (применительно к электромагниту М62).

Наибольшая грузоподъемность при перегрузке стальных листов ; вес груза .

Необходимую силу тяги электромагнита примем с некоторым запасом:

.

Воздушный зазор δ выбираем в пределах 0,5… 5см. Конструктивный фактор ν=

Индукцию в воздушном зазоре принимаем равной 11,5Гс,а соотношение площадей внутреннего и наружного полюсов Коэффициент ,учитывающий соотношение полезных проводимостей наружного и внутреннего полюсов примем κ=0,9.

Площадь внутреннего полюса

Площадь наружного полюса

Диаметр внутреннего полюса

Диаметр сердечника

Необходимое число ампер-витков катушки электромагнита

Примем размер обмоточного пространства , т.е. А=50

Коэффициент заполнения примем

Диаметр среднего витка обмотки

Длинна среднего витка

Удельное сопротивление медного провода

Тогда мощность катушки

При напряжении U=220+5 В сила тока (А)

При нагреве обмотки до 100°С сопротивление возрастает в 1,33 раза; соответственно уменьшается сила тока, А:

Допуская нагрузку в 2 А/, получим необходимое сечение проводаf=30, что и соответствует сечению ленты 1,25, мм, примененной в электромагните М62А.

Необходимое число витков

что имеет место в электромагните М62А, где это число витков распределено на 6 секций.

Общая длинна обмоточного провода (ленты)

Сопротивление обмоточного провода (при

то же ,при температуре обмотки

Фактическая сила тока в горячей катушке с учетом возможного падения напряжения на 10

Внутренний диаметр наружного полюса электромагнита

Ширину наружного полюса примем С=8,5см.

Тогда площадь наружного полюса

Что соответствует ранее определенной .

Наружный диаметр электромагнита

что близко к диаметру электромагнита М62, равному 1600мм.

Площадь поверхности охлаждения

При реализуемой мощности N=14кВт возможная температура нагрева катушки

что близко к учтенной при расчете и меньше предельной

Выбираем электромагнит М62.

Рисунок 2. Электромагнитные грузозахватные устройства.

а-захват; б-схема подъема конструкции; 1-захват, 2-ручка,3-рычаг, 4-серьга, 5-электромагнит, 6-шток,7-пружина, 8-ось,9-канат, 10-монтируемое изделие.

4. Расчет эксцентрикового грузозахватного устройства

При подъеме листа под действием его веса эксцентрик затягивается , в результате чего возникает усилие распора N , создающее силу трения :

,

где =0,15 и =0,1- коэффициенты трения груза соответственно об эксцентрик и заднюю стенку ГУ.

Необходимо соблюдать условия . Если толщина листа δ, а радиус эксцентрика r, то из уравнения моментов относительно оси эксцентриков следует

или

откуда

Что и определяет параметры эксцентрика .

Передаточное число в эксцентриковом ГУ.

Сила сжатия N=0,5.

N=0,5.

Реакция в шарнире

Коэффициент полезного действия

где d-диаметр оси шарнира ; -коэффициент трения в шарнире.

В данном дипломном проекте предлагается применить эксцентриковое грузозахватное устройства типа 2-ИППЕ.

Рисунок 3. Эксцентриковые грузозахватные устройства. а- с одним эксцентриком; б- с двумя эксцентриками.

5. Расчет двух стоечного кантователя.

Кантователь двух стоечный для сварки концевых балок.

Кантователь предназначен для сварки концевых балок мостовых кранов .

Он состоит из двух основных узлов – приводной 2 и холостой 4 стоек.

Приводная стойка представляет собой металлоконструкцию , на которую установлены привод и опоры для вала шестерни и шпинделя. На шпинделе стойки смонтирован токосъемник . Сверху стойка закрыта кожухом.

Холостая стойка 4 установлена на подвижной тележке 5, которая снабжена захватами, обеспечивающими устойчивость от опрокидывания и отката назад. Изделие крепится вручную с помощью винтовых зажимов на раме 3.

Электрооборудования 1 предназначено для управления кантователем.

Кантователь перед работой устанавливают в удобное положение для производства сварочных работ. Затем устанавливаются и тщательно закрепляются свариваемые узлы.

Выбераем кантователь Кд-10.

Рисунок4. – Кантователь двух стоечный.

1-электрооборудования, 2-приводная стойка, 3-рама, 4 – холостая стойка, 5-подвижная тележка.

Заключения

Механизация важный фактор в развитии производства. В курсовом проекте посчитано и выбрано необходимое оборудование для механизации данного участка сборки и сварки. Такие как гидравлический портал , электромагнитные грузозахватные устройства М62, эксцентриковые грузозахватные устройства 2-ИППЕ, кантователь-КД-10,канатные стропы строп 4СК-12,5 .

Список литературы

Вайнсон А.А. Крановые грузозахватные устройства. Справочник. –М.: Машиностроение / Вайнсон А.А., Андреев А.Ф. –Москва: Машиностроение, 1982.-304с.

Севбо П.И. Конструирование и расчет механизированного сварочного оборудования: учебник П.И. Севбо.- Киев: Наука думка, 1978.-400с.