590

Гравитационный бетоносмеситель (курсовой проект по дисциплине «Строительные и дорожные машины»)

ID: 218763
Дата закачки: 10 Июня 2021
Продавец: Abibok (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: Microsoft Word

Описание:
Содержание

Исходные данные           3 
Введение   4
1. Описание технологической схемы  7
2. Принцип и порядок работы оборудования 10         
3. Расчет конструкции 15
Заключение    40 
Список литературы 41  


1. Описание технологической схемы

Технологический процесс производства бетонных смесей и строительных растворов на современном уровне представляет собой цепь
взаимосвязанных механизированных и, в большинстве случаев,;
автоматизированных операций: складскую переработку материалов,:
включающую погрузочно-разгрузочные и штабелировочные работы;
транспортирование компонентов в расходные бункера смесительного узла; дозирование компонентов; приготовление (перемешивание) смеси; выгрузку готовой смеси.
При расчлененной технологии производства отдозированные
компоненты перемешиваются в пути следования или в смесительных
установках, расположенных у места укладки, бетона. Завод в этом
случае состоит из централизованного складского хозяйства с дозировочной установкой. В зимнее время в технологический процесс
включаются операции по подогреву инертных материалов
В зависимости от назначения, мощности и особенностей объектов-
потребителей существуют постояннодействующие стационарные и
приобъектные бетонные и растворные заводы, быстро перебазируемые сборно-разборные заводы и передвижные смесительные
установки.
Постояннодействующие стационарные заводы выпускают товарный бетон (раствор) для различных потребителей близлежащего
района или для заводов железобетонных сборных конструкций.
Приобъектные заводы сооружают для строительства конкретных объектов, рассчитанных на эксплуатацию в течение нескольких
лет. Для лучшего использования такие заводы должны иметь возможность быстрого перебазирования на другие объекты, без больших затрат на монтаж-демонтаж оборудования и стационарные сооружения.
Передвижные бетонные и растворные смесительные установки
представляют собой агрегаты, смонтированные на прицепах или
состоящие из блоков, перевозимых транспортными средствами.
Эти установки предназначены для обслуживания рассредоточенных объектов.
В состав завода или установки входят:
склады заполнителей и цемента, имеющие механизмы для штабелирования и подъемно-транспортное оборудование для подачи их
в смесительное отделение;
смесительное отделение с дозировочным оборудованием, расходными бункерами, смесительными машинами и устройствами
для приема готовой смеси и выдачи ее потребителю.
Бетоносмесительные и растворосмесительные цехи и установки
классифицируют по следующим признакам: по принципу действия —
периодического и непрерывного; по схеме компоновки — на высотные и ступенчатые.
При высотной схеме компоновки осуществляется
однократный подъем составляющих смеси на полную высоту, после
чего материалы в течение всего технологического цикла движутся
только под действием силы тяжести.
При двухступенчатой схеме составляющие последовательно
двукратно поднимаются сначала в расходные бункера, затем, после
дозирования, в смесительную машину.
Высотные схемы более компактны и лучше поддаются автоматизации технологического процесса.
На рисунке показан завод с двумя бетоносмесителями объемом
по 880 л, выполненный по высотной схеме. Непосредственно бетоносмесительный узел имеет три отделения: бункерное, дозаторное и
смесительное.
Заполнители подаются со складов ленточным транспортером,
через поворотную воронку 12 в отсеки бункеров (для заполнителя, воды и цемента). Цемент подается со склада шнеком 2 через воронку 1 в элеватор 3 и далее по двухрукавной течке 10 в бункера. Последние оборудованы указателями; уровней 13 для автоматического контроля уровня их загрузки, гасителями скорости падения материалов и устройствами для сводообрушения.























Из бункеров (для заполнителя, воды и цемента) 16 материал через дозаторы цемента 8 и дозатор
заполнителей 9 поступает в приемную воронку 7 и через рукав 14 и течку 6 направляется в смеситель 5. Вода из бункера 17 поступает
в бетоносмеситель через дозатор 15. Готовая смесь выгружается
в бункера 4, из которых выдается потребителям.
2. Принцип и порядок работы оборудования

Смесительный барабан представляет собой металлическую емкость в виде двух конусов, соединенных цилиндрической обечайкой, внутренняя поверхность которой снабжена футеровкой из сменных листов из износостойкой стали. В барабане на кронштейнах закреплены три передние и три задние лопасти. К цилиндрической обечайке барабана с внешней стороны на прокладках приварен зубчатый венец и к торцу переднего конуса - фланец.
Траверса представляет собой сварную конструкцию коробчатого сечения, выполненную в виде полукольца с цапфами на концах. Цапфы с подшипниками закреплены на стойках и служат для поворота смесительного барабана. На траверсе смонтированы опорные и поддерживающие ролики, обеспечивающие вращение и удержание барабана при разгрузке. На наружной стенке левой стойки установлен пневмопривод. На правой стойке находится выводная коробка и два конечных выключателя крайних положений барабана.
Опорный ролик, вращающийся в подшипниках, установлен на эксцентриковой оси, позволяющей регулировать положение роликов для нормального зацепления шестерни и зубчатого венца при монтаже и изнашивании роликов. Оси установлены на двух опорах и крепятся к стойке траверсы болтами.
Поддерживающие ролики также смонтированы в подшипниках на эксцентриковых осях, позволяющих регулировать зазор между коническими поверхностями зубчатого венца и ролика. Для смещения ролика в осевом направлении предусмотрены регулировочные шайбы.









Смесительный барабан
1 – крышка; 2,6 – задняя и передняя лопасти; 3 – футеровка;
4 – зубчатый венец; 5 – корпус; 7 – фланец; 8 – кронштейн.

Выгрузка готовой смеси производится путем наклона барабана, осуществляемого при посредстве пневмоцилиндра, шток которого шарнирно соединен с рычагом поворота.
Обод барабана имеет три проточенные поверхности - две торцовые и одну в цилиндрической части для опорных и фиксирующих роликов, установленных на траверсе.
Барабаны рассмотренной конструкции применяются для бетономешалок емкостью от 425 до 4500 л.
Двухступенчатый редуктор закреплен на вертикальной стенке траверсы. Движение от электродвигателя через муфту и редуктор передается шестерне и зубчатому венцу барабана. Пневмопривод служит для опрокидывания барабана при разгрузке готовой смеси, возврата и фиксации его в рабочем положении и заключает в себя пневмоцилиндр, воздухораспределитель, маслораспределитель, запорный вентиль, резинотканевые рукава и трубы. Пневмодилиндр выполнен с тормозным устройством, позволяющим изменять скорость движения поршня в конце опрокидывания и подъема барабана.















Пневмокинематическая схема бетоносмесителя
1 - втулочно-пальцевая муфта; 2 - валы-шестерни; 3 - зубчатые колеса;
4 - запорное устройство; 5 - вентиль; 6 - маслораспылитель;
7 - воздухораспределитель; 8 - пневмоцилиндр; 9, 11- подшипники опорного и поддерживающего ролика; 10 - зубчатый венец; 15 - зубчатая шестерня.
При выборе сталей необходимо учитывать их свойства, условия работы деталей и конструкций, характер нагрузок и напряжений.
В сварных конструкциях применять стали марок Ст0, Ст3, Ст5, Ст6, 15, 35, 45, 50Г. Сварка легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.
При работе гравитационного бетоносмесителя большая часть его деталей подвержена значительным напряжениям и деформациям. Корпус смесителя, например, испытывает значительные напряжения из-за центробежной силы действующей на него. Зубчатый венец так же испытывает большие перегрузки, возникающие при вращении смесительного барабана с загруженным в него материалом. Смесительные лопатки и их кронштейны, находящиеся внутри корпуса, изламываются и изгибаются из-за сопротивления загружаемого материала. На опорные шарикоподшипники производит своим весом давление смесительный барабан с материалом, так же на них действует и центробежная сила барабана. Поэтому для подбора основных материалов и марок сталей для проектирования смесителей нужно подходить с большой ответственностью и учитывать все эксплуатационные и технические характеристики проектируемых деталей.
Все части смесителя, кроме зубчатого венца, корпусов подшипников, футеровки, кронштейнов и лопаток, изготавливают из стального листа толщиной 3-5 мм марки Ст3 без термической обработки. Внутреннюю поверхность барабана футеруют стальным листом толщиной 3-5 мм из стали марки 50Г с нормализацией. Кронштейны и лопасти прикреплённые к ним лучше всего изготовить из стали марки 40Х с закалкой в масле и отпуском. Зубчатый венец целесообразно изготовить из углеродистой стали марки Ст4пс с отжигом нормализацией и улучшением. Корпуса подшипников изготовить по
ГОСТ 11521-82, основания и крышки их из СЧ 15.
Подшипники изготавливают из шарикоподшипниковой стали ШХ 15 или ШХ 20СГ – для опорных подшипников.
Для изготовления рамы использовали швеллер изготовленный из стали Ст5. Основная часть поверхности не имеет рабочий контур, т.е. не требует дополнительной обработки резанием для снижения шероховатости. Такой прокат изготавливают в горячекатаном состоянии и его шероховатость в соответствии с ГОСТ 2789-73 должна быть Rz 320 и Rz 160. Кромки деталей и сварные швы с шероховатостью Rz 80.
Класс точности для изготовления рамы возьмём средний, предельные отклонения на её изготовление будут ±0,5 мм.



















3. Расчеты конструкции

1. Вместимость смесителя по нагрузке:
м3,
здесь kв – коэффициент выхода смеси, для бетона kв = 0,65 ÷ 0,7. Для нашего случая принимаем kв = 0,67.
2. Внутренний диаметр цилиндрической части барабана:

D = (1,65 ÷ 1,75) м.

3. Оптимальная частота вращения барабана:

об/с ≈ 20,2 об/мин.
где:
R – радиус внутренней части барабана, м.
Угловая скорость барабана:
ωб = 2π •nб = 2 • 3,14 • 0,336 = 2,11 .
4. Сила тяжести бетонной смеси:

Gсм = Vг • ρ • g = 0,2 • 2000 • 9,81 = 3924 Н;
где:
ρ = 2000 кг/м3 - плотность бетонной смеси;
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

5. Мощность двигателя привода смесителя.
а) мощность на перемешивание бетонной смеси:

кВт.

б) мощность на перекатывание барабана по роликам:

;
где:
Gб – приблизительный вес барабана, Gб = (15 ÷ 16) • Vз = 15,5 • 0,298 = 4,62 кН;
β – угол установки опорных роликов, β = 30°;
k – коэффициент трения-качения бандажа барабана (0,0008 ÷ 0,001), принимаем k = 0,0009;
f – коэффициент трения в опоре ролика (0,01 ÷ 0,015), принимаем f = 0,012;
Rб – радиус бандажа барабана, Rб = (1,05 ÷ 1,1) • R = 1,07 • 0,57 = 0,61;
Dр – диаметр опорного ролика, Dр = (0,15 ÷ 0,20) • Dб = 0,17 • 2 • Rб = 0,17 • 2 • 0,61 = 0,21 м;
dц – диаметр цапфы ролика, м;
ωб – угловая скорость барабана.

кВт.

в) расчетная мощность электродвигателя:

;
где:
η – КПД привода смесительного барабана. Найдем как произведение КПД всех ступеней передачи:
;
здесь:
ηм – КПД муфты, ηм = 0,98;
ηп – КПД пары подшипников качения, ηп = 0,99;
ηзз – КПД пары зубчатых колес закрытой передачи (0,96 ÷ 0,98), ηзз = 0,97;
ηг – КПД гидравлических потерь на смазку одной пары зубчатых колес, ηг = 0,99;
ηзо – КПД открытой зубчатой пары (0,93 ÷ 0,95), ηп = 0,94.

кВт;

г) Также вычислим КПД для всех зубчатых колес передачи, начиная с первого и заканчивая пятым (КПД для шес¬того колеса равен КПД всего приво-да). Вычисления нужны для подсчета мощностей и крутящих мо¬ментов на всех колесах зубчатой передачи. Заметим, что две пары колес (2-е и 3-е, а также 4-е и 5-е) попарно сидят на одних валах, поэтому можно при¬нять, что КПД, мощности, а также скорости вращения для каждой пары этих колес одинаковы.

Таблица 1.
КПД колес привода.

Номер зубчатого колеса КПД
1 

2 

3 

4 

5 

6 



6. Подбор электродвигателя.
Электродвигатель подбирают по расчетной мощности NД и частоте вращения n с до¬пускаемой перегрузкой по мощности не более 5 %. Для машин, работающих при незначи¬тельно меняющейся нагрузке (отношение максимальной нагрузки к средней 1,1 - 1,3), с числом включений 20 ÷ 30 в час рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели переменного тока единой серии 4А общего назначения закрытые обдувае¬мые. К таким машинам относится гравитационный бетоносмеситель.
Для других машин, работающих в специфических условиях, могут быть подобраны двигатели иных типов. Например, для кранов, где при подъеме грузов необходим высокий пусковой момент и число включений более 100 в час, или для дробилок, у которых более высокое отношение максимальной нагрузки к средней. Частота вращения двигателя для каждого вида машин оговаривается специально.

Выбираем асинхронный трехфазный электродвигатель переменного тока типа 4А100L6УЗ мощностью 2,2 кВт с синхронной частотой вращения nc = 1000 об/c и относительным скольжением при номинальной нагрузке S = 5,1 %. Отношение пускового момента к номинальному .

Определяем фактическую частоту вращения двигателя:

об/мин.

7. Предварительные передаточные числа привода.

Определяем общее передаточное число привода:

;

здесь nД – фактическая частота вращения вала двигателя;
nб - оптимальная частота вращения барабана.

Примем передаточное число открытой передачи (зубчатое колесо z5 и венец z6) uоп = 9.
Тогда передаточное число закрытого двухступенчатого редуктора определится из выражения:
,

передаточное число тихоходной ступени редуктора



передаточное число быстроходной передачи редуктора




7. Кинематика привода.

Вычисляем мощности, числа оборотов, угловые скорости, крутящие моменты на всех зубчатых колесах привода. Для этого воспользуемся следующими формулами:

для расчета мощности - ;
для подсчета числа оборотов -
для определения угловой скорости -
для определения крутящего момента -
здесь: Ni; ηi; ni; ui; ωi; Mi; - соответственно мощность, КПД, передаточное число, угловая скорость и крутящий момент соответствующего звена привода.

а) быстроходный вал редуктора:

кВт;

n1 = nД =949 об/мин;

с-1;

кНм.

б) промежуточный вал закрытого редуктора (второе зубчатое колесо):

кВт;

об/мин;

с-1;

кНм.

Так как второе и третье зубчатые колеса посажены на один вал, то рассчитываемые параметры для них будут одинаковы N2 = N3 = 2,046 кВт; n2 = n3= 363,6 об/мин;
ω2 = ω3 = 38,05 с-1; М2 = М3 = 0,0537 кНм.

в) тихоходный вал редуктора:

кВт;
8
об/мин;

с-1;

кНм.

Так как четвертое и пятое зубчатые колеса посажены на один вал, то рассчитываемые параметры для них будут одинаковы N4 = N5 = 1,945 кВт; n4 = n5= 181,8 об/мин;
ω4 = ω5 = 19,03 с-1; М4 = М5 = 0,102 кНм.

г) открытая передача (параметры всего механизма)

кВт;

об/мин;

с-1;

кНм.

Таблица 2.

Предварительные силовые параметры привода.

i Ni , кВт ni , об/мин ωi , с-1 Mi , кНм
1 2,134 949 99,33 0,022
2 2,046 363,6 38,05 0,0537
3 2,046 363,6 38,05 0,0537
4 1,945 181,8 19,03 0,102
5 1,945 181,8 19,03 0,102
6 1,813 20,2 2,12 0,855


8. Материалы и допускаемые напряжения зубчатых колес.

Решающее влияние на работоспособность зуба оказы¬вают два напряжения, возникающие под действием двух сил: окружной Р и радиальной Я, контактное (Gн) и напряже¬ние изгиба (Gf), которые изменяются во времени по прерывистому (пульсирующему) цик¬лу и являются причиной усталостного разрушения зубьев. Напряжение Gн приводит к кон¬тактному выкашиванию поверхности зубьев, а Gf - к поломке зубьев, поэтому зубчатые колеса рассчитывают по контактным напряжениям и проверяют по напряжениям изгиба.
При расчетах на прочность сил, действующих на зуб, несколько увеличивают умно¬жением их на коэффициент kр =1,2 ÷ 1,3 , который учитывает неравномерность распреде¬ления нагрузки по длине зуба и дополнительные динамические нагрузки, возникающие из-за неточности изготовления.
Для пары зубчатых колес рекомендуется определенное сочетание машиностроительных материалов. При этом ведущее зубчатое колесо при¬нято называть «шестерней», а ведомое колесо — просто «колесом». Зубья шестерни чаще вступают в силовой контакт и, следовательно, работают в более трудных условиях. Шес¬терню (или ведущее колесо) изготавливают из более прочного материала по сравнению с ведомым колесом.
Величину допускаемого напряжения в первом приближении можно рассчитать ориентируясь на менее прочный элемент пары, которым является колесо, по формуле:

;
где:
НВср – средняя твердость по Бринеллю для материала колеса, МПа.
Допускаемое напряжение изгиба рассчитывают как для шестерни, так и для колеса по формуле:
.

Согласно рекомендации для колес закрытого редуктора принимаем:
Таблица 3.
Материалы зубчатых колес (закрытая передача).

Тип колеса Термообработка Твердость , МПа Марка стали
Ведущее (шестерня) улучшение + ТВЧ НRC = 45 ÷ 50 35ХМ
Ведомое (колесо) улучшение НВ = 269 ÷ 302 45, 40Х, 40ХН

НRC – твердость по Роквеллу (шкала С), можно принять НВ = 310 ÷ 370 МПа.

Для открытой передачи (третья пара), которая включает колеса z5 и z6 принимаем соответственно:
Таблица 4.
Материалы зубчатых колес (открытая передача).

Тип колеса Термообработка Твердость , МПа Марка стали
Ведущее (шестерня) улучшение НВ = 269 ÷ 302 35ХМ
Ведомое (колесо) улучшение НВ = 235 ÷ 262 45, 40Х, 40ХН

а) допускаемые контактные напряжения для каждой пары зубчатых колес закрытого редуктора:
МПа;
МПа;

б) допускаемые напряжения изгиба для каждой шестерни закрытого редуктора:

МПа;

МПа.

в) допускаемые напряжения изгиба для каждого колеса закрытого редуктора:

МПа;
МПа.

г) допускаемые контактные напряжения для колес открытой передачи:

МПа;
МПа;

б) допускаемые напряжения изгиба для шестерни открытой передачи:

МПа;
МПа.

в) допускаемые напряжения изгиба для колеса открытой передачи:

МПа;
МПа.

10. Межосевое расстояние зубчатых колес.
В приводе барабана бетоносмесителя рекомендуется употреблять прямозубые зубчатые колеса. Для каждой пары колес межосевое расстояние вычисляется по условию контактной прочности или по контактным напряжениям.
Зная допустимые контактные напряжения, найдем межосевое расстояние по формуле:
;
где:
k = 315 – для прямозубых передач;
u – передаточное число зубчатой пары;
Мр – расчетный крутящий момент на ведомом колесе, Нм:
;
здесь: М – номинальный момент на том же колесе;
kp - коэффициент kр =1,2 ÷ 1,3 , который учитывает неравномерность распреде¬ления нагрузки по длине зуба и дополнительные динамические нагрузки, возникающие из-за неточности изготовления.
- допускаемое контактное напряжение;
- коэффициент длины зуба; здесь b2 – ширина колеса;
а – межосевое расстояние.
Значение, φа предварительно выбираем в соответствии с рекомендованными из нормального ряда чисел. При расчете первой ступени привода принимаем φа = 0,315; при расчете второй φа = 0,4; при расчете третьей ступени φа = 0,075 и определяется не условиями прочности, а геометрией барабана.
11
а) межосевое расстояние быстроходного вала редуктора:
мм;

а) межосевое расстояние тихоходного вала редуктора:
мм;

а) межосевое расстояние открытой передачи:

мм.

Для удобства предварительные геометрические параметры привода сведем в таблицу.



Таблица № 5.
Предварительные геометрические параметры привода.

Зубчатая пара i ui аi , мм φа
Быстроходная 1 
2,61 
74,52 
0,315
 2   
Тихоходная 3 
2 
84,58 
0,4
 4   
Открытая передача 5 
9 
399,33 
0,075
 6   

Если сравнить межосевое расстояние а3 = 0,399 м с внутренним радиусом барабана Rб = 0,61 м, то соответственно видим, что межосевое расстояние а3 мало и не удовлетворяет условиям совместимости по загрузке. То есть, если принять межосевое расстояние получившееся в результате расчетов мы не сможем загрузить в барабан обьем смеси данный по заданию.
Поэтому для третьей ступени, шестерня z5 и венец z6, межосевое расстояние найдем не по допускаемым контактным напряжениям, а исходя из размеров смесительного барабана. Межосевое расстояние найдем из предположения, что делительный диаметр венца d6 = mоп • z6 превышает диаметр бандажа Dб = 2 • Rб = 2 • 0,61 = 1,22 м. не менее чем на 3 ÷ 4 модуля .
Откуда имеем:
.
здесь:
mоп – модуль зацепления открытой передачи (шестерня z5 и венец z6);
z6 – число зубьев венца;
Dб – диаметр бандажа барабана.
Зададимся числом зубьев z5 = 20. Тогда z6 = z5 • uоп= 20 • 9 = 180, тогда модуль зубчатого венца будет равен:
мм.

12
Расчетное значение модуля округляем до ближайшего стандартного mоп = 7 мм.
Тогда межосевое расстояние определится о формуле:

мм.

При расчете необходимо следить за соблюдением неравенства при не соблюдении условия производится пересчет, при этом берутся другие коэффициенты.
Делительный диаметр бандажа зубчатого венца d6 = mоп • z6 = 7 • 180 = 1260 мм.



40 > 21.

9. Уточненные геометрические параметры зубчатой передачи.

9.1 Быстроходная зубчатая пара редуктора.
а) Зададимся числом зубьев ведущего колеса z1 = 20, тогда число зубьев ведомого колеса соответственно равно:
.

Число зубьев округляем до ближайшего целого, принимаем z2 = 52.
б) Уточняем передаточное число ступени, с учетом полученного числа зубьев:

.
в) Найдем модуль зацепления:

мм;
здесь:
m1 – модуль зацепления ведущего колеса быстроходной зубчатой пары редуктора (шестерня);
m2 – модуль зацепления ведомого колеса быстроходной зубчатой пары редуктора;
mб –модуль зацепления быстроходной зубчатой пары редуктора;
аб – межосевое расстояние быстроходной зубчатой пары редуктора, было определено ранее (предварительно) по допустимым контактным напряжениям.
Округляем значение модуля до ближайшего стандартного значения mб = 2.
г) Зная модуль числа зубьев, вычислим делительные диаметры зубчатых колес для быстроходной зубчатой пары редуктора:
для колеса:
мм;
для шестерни:
мм;

д) Уточним межосевое расстояние:

мм.

е) Длины зубьев найдем из нового межосевого расстояния, с учетом выбранных значений φа для колеса и шестерни быстроходный зубчатой пары:

для колеса:
мм;
для шестерни:
мм.

9.2 Тихоходная зубчатая пара редуктора.
а) Зададимся числом зубьев ведущего колеса z3 = 20, тогда число зубьев ведомого колеса соответственно равно:
.

Число зубьев принимаем z4 = 40.
б) Передаточное число ступени останется прежним, так как числа зубьев получились сразу целыми (без округлений).
в) Найдем модуль зацепления:

мм;
здесь:
m3 – модуль зацепления ведущего колеса тихоходной зубчатой пары редуктора (шестерня);
m4 – модуль зацепления ведомого колеса тихоходной зубчатой пары редуктора;
mт –модуль зацепления тихоходной зубчатой пары редуктора;
ат – межосевое расстояние тихоходной зубчатой пары редуктора, было определено ранее (предварительно) по допустимым контактным напряжениям.
Округляем значение модуля до ближайшего стандартного значения mт = 3.
г) Зная модуль числа зубьев, вычислим делительные диаметры зубчатых колес для тихоходной зубчатой пары редуктора:
для колеса:
мм;
для шестерни:
мм;

д) Уточним межосевое расстояние:

мм.

е) Длины зубьев найдем из нового межосевого расстояния, с учетом выбранных значений φа для колеса и шестерни тихоходной зубчатой пары:
для колеса:
мм;
для шестерни:
мм.

11.3 Открытая зубчатая пара.
Ранее для открытой передачи мы определили такие параметры как:
число зубьев шестерни z5 = 20 и венца z6 = z5 • uоп= 20 • 9 = 180, межосевое расстояние
аоп = 700 мм и модуль зацепления mоп = 7 мм, то перейдем сразу к определению делительных диаметров шестерни d5 и венца d6 открытой передачи. Передаточное число uоп= 9 остается неизменным.
а) Делительные диаметры зубчатых колес для открытой зубчатой пары:
для колеса:
мм;

для венца делительный диаметр был определен ранее d6 = 1260 мм.
б) Длины зубьев найдем из нового межосевого расстояния, с учетом выбранных значений φа для венца и шестерни открытой зубчатой пары:
для венца:
мм;
для шестерни:
мм.

Результаты расчетов удобно представить в виде таблицы.

Таблица № 6.
Уточненные геометрические и силовые параметры привода.

Зубчатая пара i zi m, мм di u а , мм P, H Yf,i bi, мм

Быстроходная 1 20 
2 40 
2,6 
72 
1032,69 4,07 25
 2 52  104    3,692 23

Тихоходная 3 20 
3 60 
2 
90 
1700 4,07 40
 4 40  120    3,7 36
Открытая передача 5 20 
7 140 
9 
700 
1379 4,07 59
 6 180  1260    3,62 53


10. Проверка прочности зубчатых колес.

После расчета геометрических параметров передачи, которые округлялись в ту или иную сторону, необходимо произвести проверку прочности зубьев по контактным напряжениям Gн и напряжениям изгиба Gf.
Действующие контактные напряжения найдем по формуле:

;
здесь:
k = 315 – для прямозубых передач;
u – передаточное число зубчатой пары;
Мр,к – расчетный крутящий момент на колесе, Нм:
;
здесь: М – номинальный момент на том же колесе;
kp - коэффициент kр =1,2 ÷ 1,3 , который учитывает неравномерность распреде¬ления нагрузки по длине зуба и дополнительные динамические нагрузки, возникающие из-за неточности изготовления;
15
bк – длина зубьев колеса соответствующей зубчатой пары(у колеса длина зуба меньше чем у шестерни, что ограничивает длину контактной поверхности пары).
Действующие напряжения изгиба найдем по формуле:


здесь:
Р – окружное усилие для соответствующей расчетной пары зубчатых колес, ;
Мк – расчетный момент на соответствующей паре зубчатых колес;
dк – делительный диаметр колеса расчетной пары зубчатого колеса.
kf = 1,3 ÷ 1,4 – коэффициент учитывающий условия работы передачи, kf = 1,4;
Yf – коэффициент формы зубы, выбирается в зависимости от зубьев колеса;
bi – длина зуба;
т – модуль рассчитываемой пары колес.

Быстроходная зубчатая пара редуктора.
Действующие контактные напряжения:

МПа.

Действующие напряжения изгиба:

Н;

МПа;

МПа;

Тихоходная зубчатая пара редуктора.

Действующие контактные напряжения:

МПа.

Действующие напряжения изгиба:

Н;

МПа;
16
МПа;

Открытая зубчатая пара редуктора.

Действующие контактные напряжения:


МПа.


Действующие напряжения изгиба:

Н;


МПа;


МПа;


Результаты расчетов удобно привести в виде таблицы.










Таблица № 7
Допускаемые и действующие напряжения зубьев колес передачи.

Номер колеса Контактные напряжения Напряжения изгиба
 Допускаемые Действительные Допускаемые Действительные
i [Gн],МПа [Gf.], МПа
1 582 608,37 350 117,68
2   295 116,04
3 582 530,22 350 80,72
4   295 81,54
5 513 219,99 295 19,03
6   255 18,84

Сравнивая расчетные и действующие напряжения, можно сделать заключение, что отклонения в сторону превышения не более 5 %. Так же достаточно велик запас прочности по напряжениям изгиба, но контактные напряжения являются определяющими.

11. Расчет валов.

На ведущем валу редуктора, диаметр под муфту:
мм;
здесь:
Мб – момент на соответствующем валу, в данном случае это момент на быстроходном валу редуктора.
Диаметр под подшипник:
мм;
здесь:
t – высота буртика, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.
Диаметр под шестерню:
мм;
здесь:
r – размер фаски подшипника, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.
На промежуточном валу редуктора, диаметр под колесо.

мм;
здесь:
Мп – момент на соответствующем валу, в данном случае это момент на промежуточном валу редуктора.
Диаметр под шестерню:
мм;
здесь:
f – размер фаски, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.
Диаметр под подшипники:
мм;
здесь:
r – размер фаски подшипника, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.
В последнем случае диаметр подшипника округлен в большую сторону с целью уменьшения их номенклатуры, чтобы диаметры подшипника не ведущем и промежуточном влах были одинаковыми.

На тихоходном валу, диаметр под колесо.

мм;
здесь:
Мт – момент на соответствующем валу, в данном случае это момент на тихоходном валу редуктора.
Диаметр под первый подшипник:
мм;
здесь:
t – высота буртика, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.
Диаметр под второй подшипник:
мм;
здесь:
r – размер фаски подшипника, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.
Диаметр под шестерню:
мм;

Наибольшее расстояние между внешними поверхностями вращающихся деталей редуктора:

мм.

Найдем зазор между вращающимися деталями и внутренними стенками корпуса редуктора:
мм.

Расстояние между торцовыми поверхностями колес редуктора:

мм.


12. Производительность смесителя.

м3/час;
здесь:
Vз – вместимость смесителя по загрузке;
kв – коэффициент выхода бетонной смеси, по условию задания принимается kв = 0,668;
zс – число замесов в час, задается по условию проекта;
kи – коэффициент использования рабочего времени, задается по условию проекта.



Заключение

 В курсовом проекте рассмотрен гравитационный бетоносмеситель, особенности его работы, его место и роль в составе технологической линии производства бетона и бетонных изделий, условия безопасной и эффективной работы установки.
Также были произведены основные расчеты машины, включая расчет сварных соединений. Были рассмотрены новые технологические решения по разработке деталей и узлов.



Размер файла: 2 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

        Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.