Svyruoklinis sijotuvas, Masinu elementai ir mechanizmai

Untitled

Svyruojantissijotuvas

Birioms medžiagoms sijoti naudojamas paveiksle parodytas skriejiklio-svirties mechanizmas OABC, kuris skriejiklio 3 sukimąsi švaistiklio 4 pagalba pakeičia svirties 5 svyravimu. Rūšiuojama medžiaga beriama į lovį 6 su sietu. Lovio dalis BB1, svirtys BC ir B1C1 su stovu CC1 sudaro lygiagretainį BCC1B1, todėl judėdamas lovys išlieka lygiagretus – visų jo taškų greičiai yra vienodi.

Skriejiklį 3 suka asinchroninis elektros variklis EV per diržinę pavarą D1-D2 ir cilindrinį krumplinį reduktorių z1-z2. Varomasis krumpliaratis z2 nejudamai sujungtas su skriejikliu 3. Skriejiklio-svirties mechanizmo OABC stovas OC horizontalus; t.y. orientacinis kampas χ=0°.

1.Pavaros galia:

P3 = 4000 W

w3 = 12,0 1/s;

2. Sukimosi dažnis:

n3=w3⋅30π, aps/min;

n3=30∙12,0π=114,05 aps/min;

3. Pavaros naudingumo koeficientas (n.k.):

η∙η1∙η2∙η32;

η1=0,97-diržinės pavaros;

η2=0,96-krumplinės pavaros;

η3=0,995-guolių poros naudingumo koeficientas;

Tada η=0,97∙0,96∙0,9952=0,9219;

4. Reikalingas variklio galingumas:

Pv=P3η, W

P1=Pv=40000,9219=4338,9 W;

5. Pavaros perdavimo skaičius:

U=U1∙U2

Diržinės pavaros perdavimo skaičius: U1=2…4,

Uždaros krumplinės pavaros perdavimo skaičius: U2=2,5…5,

U=U1∙U2=2…4∙2,5…5=5…20.

6. Parenkame 3 el. variklius, kurių galia apytiksliai lygi P1=2238,6, bet skirtingi sukimosi dažniai:

Pv15,5 kW, nv1=2880 1min, – 4A 10012

Pv25,5 kW, nv2=1445 1min, – 4A 112M4

Pv35,5 kW, nv3=965 1min, -4A 13256

Nustatome pavaros perdavimo skaičių:

U’=nv1n3=2880114,65=25,12

U”=nv2n3=1445114,65=12,60

U”’=nv3n3=965114,65=8,42

Priimamevariklį 4A 112 M4:

Pv=5,5 kW,

nv=14451min,

U=12,6.

Priimame U2=3,0 kW, tada U1=UU2=12,63=4,2

7. Velenų sukimo momentų T (Nm), sukimo dažnių n (aps/min), kampinių greičių w (1/s) ir galių P (W) nustatymas.

7.1. n1=nv=1445 1min

w1=π∙n130=3,14∙144530=151,24 1s

P1=Pv=4338,9 W

T1=P1w1=4338,9151,24=28,69 Nm

7.2. n2=n1U1=14454,2=344,05 1min

w2=π∙n230=3,14∙344,0530=36,01 1s

P2=P1∙η1∙η3=4338,9∙0,97∙0,995=4187,7 W

T2=P2w2=4187,736,01=116,29 Nm

7.3. n3=n2U2=344,053,0=114,68 1min

w3=π∙n330=3,14∙114,6830=12,0 1s

P3=P2∙η2∙η3=4187,7∙0,96∙0,995=4000 W

T3=P3w3=400012,0=333,33 Nm

Suvestinė lentelė:

dv variklio=32 mm.,

Literatūros sąrašas:

1. V. Barzdaitis; B. Katkevičienė. Mašinų detalių kursinis projektavimas. Metodiniai nurodymai, Kaunas. KPI. 1984.

Cilindrinės su įstrižais krumpliais perdavos projektavimas

Duomenys projektavimui:

T2=333,33 Nm

ω2=12,0 1s

u=3,0

Lh=10000 val.

Parenkame plieną 2C45, terminis apdirbimas-pagerinimas, kietumai HB1=220; HB2=190. (1 lentelė)

Leistinieji įtempiai (2 lentelė)

σHall=σH0all∙KHL;

σFall=σF0all∙KFL.

σH0all=1,8HB+67;

σH0all1=1,8∙220+67=463 MPa;

σH0all2=1,8∙190+67=409 MPa

σF0all=1,03HB;

σF0all1=1,03∙220=226,6 MPa;

σF0all2=1,03∙190=195,7 MPa;

Ilgaamžiškumokoeficientai

KHL=6NH0N,

NH01=(HB)3=(220)3=10,64∙106;

NH02=(HB)3=(190)3=6,86∙106;

N2=573∙ω2∙Lh=573∙12∙10000=68,76∙106;

N1=N2∙u;

N1=68,76∙106∙3,0=206,28∙106;

Kadangi N>NH0, tai priimame KHL=1.

Tuomet σHall1=463∙1=463 MPa;

σHall2=409∙1=409 MPa;

KFL=6NF0N;

Kadangi N>4∙106, tai KF1=1.

Tuomet leistinieji lenkimo įtempiai:

σFall1=σF0all∙KFL=226,6 MPa;

σFall2=σF0all2∙KFL=195,7 MPa.

Tarpašinis atstumas SI sistemos vienetais:

a= Kau+13T2∙KHβσHall2∙u2∙ψa;m.

Pločio koeficientą ψa-pasirinkome 0,4, tada ψd=0,5∙ψau+1=0,5∙0,43,0+1=0,8.

Iš 3 lentelės, esant ψd=0,8 pasirenkame KHB=1,04

a=433,0+13333,33∙103∙1,044092∙32∙0,4=143,1 mm,

Priimame: a=144 mm.

Orientaciniai krumpliaračio matmenys:

d2=2∙a∙u(u+1);

d2=2∙144∙33+1=216 mm;

b2=ψa∙a=0,4∙144=57,2 mm;

Priimame standratą iš 4 lentelės

b2=60 mm.

Modulis nustatomas iš lenkiamojo stiprumo sąlygos:

m≥2∙Km∙T2d2∙b2∙σFall>2∙5,8∙333,33∙103216∙60∙195,7≥1,6 mm.

Čia Km=5,8 – įstrižakrumplėms;

Priimame: m=2,0 mm.

Minimalus įstrižumo kampas:

βmin=arcsin4∙mb2=arcsin4∙256=8,21°

Sumariniskrumplių skaičius:

z∑=2∙a∙cosβminm;

z∑=2∙144∙cos8,21°2=142,5;

Priimame z∑=142.

Tuomet įstrižumo kampas β=arccosz∑∙m2∙a=arccos142∙22∙144=9,56°.

Krumpliaratuko ir krumpliaračio krumplių skaičiai:

z1=z∑(u+1)≥z1min;

z1=142(3+1)=35,5;

Priimame: z1=36 mm.

z2=142-36=106;

Faktinis perdavimų skaičius:

uf=10636=2,94;

Skaičiuojame perdavimo skaičiaus nukrypimą nuo projektinio:

ΔU=2,94-33∙100%=2,0%<±4%;

Geometriniai parametrai

cosβ=0,9861111

Dalijamieji skersmenys:

d1=z1∙mcosβ=36∙2cos9,56°=73,01 mm.,

d2=z2∙mcosβ=106∙2cos9,56°=214,99 mm.,

Viršūnių skersmenys:

da1=d1+2m=73,01+2∙2=77,01mm.,

da2=d2+2m=214,99+2∙2=218,99 mm.,

Pašaknų skersmenys:

df1=d1-2,5m=73,01-2,5∙2=68,01 mm.,

df2=d2-2,5m=214,99-2,5∙2=209,99 mm.,

Jėgos susikabinime

Apskritiminė Ft=2∙T2d2=2∙333,33∙103214,99=3101 N,

Radialinė Fr=Ft∙tgαcosβ=3101∙0,3640,98611=1145 N,

Ašinė Fa=Ft∙tgβ=3101∙tg9,56°=522 N.

Krumplių lenkiamojo stiprumo tikrinimas

Tikrinamas lenkiamasis stiprumas abiejų krumpliaračių.

Varomojo krumpliaračio darbiniai lenkimo įtempiai:

σF2=KFα∙Yβ∙KFβ∙KFv∙YF2∙Ft(b2∙m);

Krumpliaratuko krumplių lenkimo įtempiai:

σF1=σF2∙YF1YF2;

Apskaičiuojame krumpliaračių apskritiminį greitį:

v=ω2∙d22=12∙214,992∙10-3=1,3ms;

Pagal 6 lentelę, perdava yra 9 tikslumo laipsnio (esant v iki 4ms )

Parenkame koeficientą KFd iš 7 lentelės:

Apskaičiuojame krumplių formos koeficientą Yβ:

Yβ=1-β°140=1-9,56°140=0,93;

Koeficientą KFβ parenkame iš 8lentelės: KFβ=1,07 (esant ψd=0,8).

Dinamiškumo koeficientas parenkamas iš 9 lentelės: KFv=1,2.

Apskaičiuojame ekvivalentinius krumplių skaičius zv1 ir zv2:

zv1=z1cos3β=36cos39,56°=37,6;

zv2=z1cos3β=106cos39,56°=109;

Parenkame krumplio formos koeficientus iš 10 lentelės:

KF1=3,73,

YF2=3,61.

Krumpliaračiodarbiniai įtempiai bus:

σF2=1,0∙0,93∙1,07∙1,2∙3,61∙31012∙60=119 MPa;

σFall2=195,7 MPa.

Krumpliaratuko darbiniai įtempiai:

σF1=σF2∙YF1YF2=119∙3,733,61=123 MPa;

σFall1=226,6 MPa;

Kadangi darbiniai įtempiai mažesni už leistinuosius, stipruminė sąlyga tenkinama.

Kontaktinio stiprumo tikrinimas:

σH=376∙103∙u+1∙Ftu∙d1∙b2∙KHα∙KHβ∙KHv=376∙103∙3+1∙31013∙73,01∙60∙1,1∙1,04∙1,1∙10-6=424 MPa

čia: KFα=1,1;

KFβ=1,04;

KHv=1,1;

σHall=409 MPa;

Perkrova:

∆σH=σH-σHallσHall∙100%;

∆σH=424-409409∙100%=3,7%<10%.

Išvada: stipruminės sąlygos tenkinamos.

Projektinisvelenų skaičiavimas

Varantysis reduktoriaus velenas:

d1≥3T0,2∙τall=3116,29∙1030,2∙20=30,7 mm.,

Priimame: d1=32 mm.

Veleno skersmuo po guoliais:

dg1≥1,1d1;

dg1≥1,1∙32≥35,2mm.,

Priimame: dg1=40 mm.,

Varomasis reduktoriaus velenas:

d2≥3333,33⋅1030,2∙20=43,7 mm.,

Priimame: d2=45 mm.,

Veleno skersmuo po guoliais:

dg2=d2+5=45+5=50 mm.,

Veleno skersmuo po krumpliaračiu:

dk2=dg2+5=50+5=55 mm.,

Guolių parinkimas

Varančiojo veleno skersmuo po guoliais: d=40 mm.,

Parenkame rutulinius radialinius guolius, lengvos serijos: 208.

D=80 mm.,

B=18 mm.,

Varomajam velenui parenkame radialinius rutulinius guolius, lengvos serijos: 210.

d=50 mm, kurio D=90 mm.,

B=20 mm.,

Korpuso konstrikciniai matmenys

Reduktoriaus sienelės storis:

σ=0,025∙a+1…5=0,025∙144+1…5=4,6…8,6 mm.,

σ=8 mm.