Разматыватели рулонного металлопроката
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ерекос, который значительно затрудняет загрузку рулонов;
? При данной технологической схеме давления в гидросистеме недостаточно для осуществления технологического процесса (приходится отключать другие механизмы, что приводит к простоям оборудования);
? сложность в эксплуатации и ремонте.
2.4 Модернизация разматывателя
Для устранения недостатков предлагается заменить существующую конструкцию на двухпозиционный разматыватель фирмы Marcegaglia impianti, имеющий принципиально другую конструкцию. Данный выбор мы обосновываем тем, что в цехе уже есть разматыватели данной конструкции на станах ТЭСА 10-76 и ТЭСА 10-63,5. Есть специалисты по установке, эксплуатации и ремонту данного оборудование. Разматыватели Marcegaglia impianti проверены временем и не вызывают особых нареканий.
В механизме разматывания вместо двух электродвигателей и ременной передачи используются два гидромотора, передающие крутящий момент по средствам редуктора и электромагнитной муфты. Поворот разматывателя вокруг своей оси осуществляется путем внутреннего зацепления от гидромотора, а в существующей конструкции с помощью гидроцилиндра с рейкой, входящих в зацепление с зубчатым колесом на разматывателе.
Конструкция такого разматывателя представлена на рисунке 2.12
Рисунок 2.12 - Разматыватель двухпозиционный Marcegaglia impianti
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Все расчеты выполнены по методике Г.Л. Баранова [7]
.1 Расчет мощности привода поворота разматывателя вокруг своей оси
Исходные данные
Масса поворачивающейся части разматывателя m= 825 кг.
Максимальная масса одного рулона m= 3000 кг.
Диаметр поворачивающейся плиты мм.
Частота вращения .
Передаточное число зубчатой передачи .
3.1.1 Выбор гидромотора
Требуемая мощность гидромотора
, кВт
где Q - вес поворачивающейся части разматывателя вместе с рулоном, Н;
- общий КПД привода;- скорость, м/с.
где - КПД зубчатой передачи,
= 0,98,
- КПД одной пары подшипников качения,
= 0,98
.
, Н,= (825 + 3000)9.8 = 37,485 кН
где - угловая скорость, рад/с,радиус поворачивающейся плиты, м.
,
,
r = , м,
r =,м,
,
кВт.
По требуемой мощности из каталога фирмы SAMHYDRAULIK выбираем регулируемый гидромотор AG 50 NC25 с ближайшей большей стандартной мощностью 8,4 кВт, максимальным крутящим моментом T = 126 Нм, максимальной частотой вращения .
3.1.2 Требуемая частота вращения вала двигателя
,
.
.1.3 Мощности передаваемые шестерней и колесом
,
,кВт,
кВт.
.1.4 Крутящие моменты, передаваемые шестерней и колесом
Крутящий момент определяется по формуле
, Нм,
Нм,
, Нм,
Нм.
3.2 Расчет зубчатой передачи поворота разматывателя вокруг своей оси
.2.1 Выбор материалов зубчатых колес
Определяем размеры характерных сечений заготовок, принимая, что при передаточном числе зубчатой передачи U > 2.5 шестерня изготавливается в виде вал-шестерни.
,мм,
мм,
,мм,
мм.
Диаметр заготовки колеса
,мм,
мм.
Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40Х, термообработку - улучшение, твердость поверхности зуба шестерни - 269тАж302 НВ, твердость поверхности зуба колеса - 235тАж262 НВ.
Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колекса:
НВ = 0,5()
НВ= 0,5(269+302) = 285,5
НВ = 0,5()
НВ= 0,5(235+262) = 248,5
3.2.2 Определение допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения
Для их определения используем зависимость
Пределы контактной выносливости определяем по формулам:
, МПа,
МПа,
, МПа,
МПа,
Коэффициенты безопасности , . Коэффициенты долговечности
Базовые числа циклов при действии контактных напряжений:
Эквивалентные числа циклов напряжений
,
где - коэффициент эквивалентности для легкого режима работы
Суммарное число циклов нагружения
где с = 1, - суммарное время работы передачи, .
где ПВ = 0,01ПВ% = 0,0125 = 0,25.
В результате расчетов получим
ч,
Поскольку , примем
Вычислим
Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:
МПа,
МПа,
.
Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи
МПа.
Допускаемые напряжения изгиба
Эти напряжения вычисляются по формуле
.
Пределы изгибной выносливости зубьев
, МПа,
МПа,
, МПа.
МПа.
Коэффициенты безопасности при изгибе:
Коэффициенты, учитывающие влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода
Коэффициенты долговечности
,
где - показатель степени кривой усталости, ;
- базовое число циклов при изгибе.
Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе ,
где - коэффициенты эквивалентности для легкого режима работы.
В результате получим
Поскольку , примем
Вычислим
Определим допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса:
МПа,
МПа.
.2.3 Проектный расчет передачи
Межосевое расстояние
,мм,
где - для прямозубых передач.
- коэффициент ширины зубчатого венца для прямозуб