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 OOABC 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 paavaros 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 1ss
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:
|
Bendras pavaros perdavimo skaičius U=12,60 |
Velenai |
n, 1min |
w, 1s |
P, W |
T, Nm |
|
U1=4,2 U2=3,0 |
|||||
|
151,24 |
4338,9 |
28,69 |
|||
|
344,05 |
36,01 |
4187,7 |
116,29 |
||
|
114,68 |
12,0 |
333,33 |
|||
|
Variklis 4A112M4 |
151,24 |
||||
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.
p> 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.
