РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА

Находим отношение Для шестерни: Для колеса: Предварительный расчёт проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.Ведущий вал: Диаметр выходного конца ведущего вала при допускаемом напряжении [=25H/мм2, находим по формуле:Принимаю dв1=35 мм. Примем диаметры шеек под подшипниками dп1=40 мм. Примем диаметр под ведущей шестерней dk1=45 мм.Округляем до ближайшего стандартного значения. [1]Ведомый вал:Рассчитываем при [:Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда, dк2=60[мм]. Диаметр вала под подшипниками dп2=65 мм.Диаметр под зубчатым колесом dk2=70[мм].Округляем до ближайшего стандартного значения. [1]Рассчитываем диаметр и длину ступицы колеса: Dст2=1,6dk2=1,6 х 70=112 мм; lст2=(1,2…1,5)dk2=84…105 мм, lст2=100мм. Толщина ободаТолщина диска С= 0,3 b2=0,3 х 126 =38мм. Конструктивные размеры корпуса редуктораТолщина стенок корпуса и крышки:принимаем Толщина верхнего и нижнего фланца (пояса) корпуса :Толщина нижнего пояса корпуса без бобышек:Толщина ребер:=7,6…9принимаю m=8Диаметры болтов: - фундаментных d1=Принимаем болты с резьбой М22. - крепящих крышку к корпусу у подшипника:d2=(0,7…0,75)d1=15,8…16,3[мм]; принимаем болты М16;соединяющих крышку с корпусом:d3=(0,5…0,6)d1=11…13[мм]; принимаем болты М12.Расстояние между центром болта крепления крышки подшипника и болтом крепления фланца крышки корпуса к фланцу корпусамм. принимаю 10мм.2.3.3 Расчет открытой передачиСогласно кинематической схемы ременная передача установлена непосредственно после электродвигателя об./мин.Н х м5,3 кВтДиаметр ведущего шкивамм.БлижайшееD1=140 мм.[1]Диаметр ведомого шкива с учетом относительного скольжения БлижайшееD2=560 мм.[1]Уточняем передаточное отношениеПересчитываем об/мин Расхождение в частоте вращения с заданной (при допускаемом расхождении до 3%). Скорость ремня м/с.Значение межосевого расстояния должно находиться в пределахh =8 мм. [1]мм.мм.Принимаем а=800 мм.Угол обхвата меньшего шкива.Расчетная длина ремня (без учета припусков на соединения концов)мм.Принимаем 2800 мм.Действительное межосевое расстояниемм.Допускаемая мощность на один ремень кВтДопускаемая мощность на один ремень в реальных условиях- коэффициент учитывающий влияние угла обхвата ремнем ведущего шкива; коэффициент, учитывающий влияние ремня;- коэффициент режима работы при заданных условиях;коэффициент, учитывающий число ремней кВт.Окружная сила Н.Расчетное число ремней.=2,8 принимаем число ремней ;Предварительное натяжение каждой ветви ремня.для сечения БНРабочее натяжение ведущей ветви Н.Рабочее натяжение ведомой ветви Н.Сила, действующая на валы; Н.Шкив для клиноременной передачи изготовлен из чугуна СЧ15Длина ступицы шкива Принимаем мм.Наружный диаметр ступицы ПринимаемШирина обода шкива мм.Толщина обода Принимаем мм.Толщина выступа на внутренней стороне обода для плавного сопряжения со спицами мм.Количество спиц; - число спиц 6.2.3.4 Подбор и расчет подшипников каченияВеличина долговечности, определенная для подшипника, может оказаться недостаточной, в зависимости от условий эксплуатации механизма. Но при этом следует учитывать, что опоры валков демонтируются при перебарабанах,, периодически проходят ревизию и ремонт, поэтому разрушение валковых опор при работе весьма редки. Также, в рамках данной выпускной работы, нагрузка на подшипники качения составляет максимально возможную, которая не допускается в условиях реальных работ.Ведущий вал: Расчёт эквивалентной нагрузки: где Fr1=1586H; V=1 (вращается внутреннее кольцо); Для ременной передачи т.к. она усиливает неравномерность нагружения Коэффициент радиальной нагрузки Х=1 Расчётная долговечность, млн. об. млн. об.7.6.Расчётная долговечность, ч.ч.Ведомый вал: Расчёт эквивалентной нагрузки: где Fr3=1812H; V=1 (вращается внутреннее кольцо); Коэффициент радиальной нагрузки Х=1 Расчётная долговечность, млн. об. млн. об.Расчётная долговечность, ч.ч.2.5 Расчет упругих деформаций2.5.1 Упругая деформация подшипниковУпругую деформацию одного подшипника качения рассчитывают по формуле:где n - число рядов роликов в подшипнике; z - число роликов в одном ряду; - диаметр ролика, м. - максимальное усилие на опорную часть барабана, МН;Упругая деформация двух подшипников качения: 2.5.2Упругаядеформацияподушек подшипниковПодушка подшипника барабана претерпевает упругую деформацию сжатия, величину которой определяют ориентировочно по формуле:где - максимальное усилие на опорную часть барабана, МН; - размеры подушки в соответствии с рис. 2.5, м;- модуль упругости материала подушки, Па.Материал для подушек выберем сталь 25Л. Модуль упругости для такой стали МПа.Одновременная деформация двух подушек (верхней и нижней) будет равна:Рисунок 2.5 - Схема нагружения подушки3 ТЕХНОЛОГИЯ ВЫТЯЖКИВолочение проволоки осуществляется на волочильном участке при помощи волочильных станов магазинного типа UDZSA 6/2500 или UDZSA 4/2500 в зависимости от того, на какой диаметр необходимо производить волочение. Волочильные станы представляет собой шесть или четыре отдельных блоков с индивидуальным приводом. Основной особенностью этих машин является постоянное число витков проволоки на каждом барабане. Число витков на промежуточных 9 барабанах изменяется через верхнюю часть барабанов и направляющий ролик. При сбегании проволоки предыдущий барабан может принимать на себя в единицу времени большее, одинаковое или меньшее числоРисунок 3.1 - Схема волочильного стана магазинного типа:1- проволока; 2 - волока; 3 - направляющий ролик; 4 - промежуточный барабан; 5 - чистовой барабан; 6 - поводковое устройство; 7 - нижний направляющий ролик.Индивидуальный, привод дает возможность в широком диапазоне менять единичные обжатия путем изменения скоростей отдельных барабанов. Объём проволоки при волочении сохраняется постоянным. Особенность многократного волочения без скольжения на волочильных станах магазинного типа заключается в том, что барабаны этих машин могут работать независимо друг от друга. Однако окружные скорости отдельных барабанов при соответствующих обжатиях должны быть рассчитаны так, чтобы на предыдущем барабане постоянно имелся запас проволоки, несколько превышающий количество проволоки, которую может протянуть последующий барабан за одинаковый отрезок времени. Во избежание чрезмерного накопления проволоки запас должен быть очень небольшим. Преимуществом волочения без скольжения с накоплением запаса проволоки не требуется строгого соблюдения равенства объемов одновременно наматываемой на промежуточный барабан и сматываемой с него проволоки, что позволяет в некоторых пределах варьировать вытяжку при волочении, а также допускает некоторый износ волок, предотвращая быструю замену их. При волочении с накоплением запаса проволока из одной волоки в другую попадает через довольно значительный промежуток времени, и температура ее успевает резко снизиться, вследствие чего улучшаются условия работы сухой смазки, и качество протянутой проволоки. Работа волочильщика является тяжелым физическим трудом, поэтому большое внимание уделяется автоматизации и механизации волочильного процесса. На волочильных станах установлены автоматические конечники обрыва проволоки. При обрыве проволоки на барабане или в волоке, а так же на катушке останавливаются несколько блоков или весь стан. Это позволяет свести к минимуму трудоёмкость заправок. Усовершенствуются сварочные аппараты, что бы максимально исключить обрывность проволоки в местах сварок. В мыльницы устанавливаются устройства для автоматического перемешивания волочильной смазки. Для съёма мотков проволоки используется поворотный кран, с помощью которого готовый моток проволоки снимается с чистового барабана и устанавливается увязочный столик. Столик для увязки мотков снабжен механизмом опрокидывания. Несмотря на это, ещё много операций производится вручную. Это заправка проволоки в волоки, увязка мотков, большегрузных бунтов, все работы по снятию проволоки с барабанов после обрывов, установка катушки в наматыватель. Количество и качество получаемой проволоки постоянно увеличивается ввиду требований заказчика и нарастающей конкуренции. В результате приходиться устанавливатьРисунок 3.2 – Процесс волоченияОбработка металлов таким методом для производства деталей с круглым и фасонным сечением имеет ряд положительных характеристик: – высокую точность профиля; – чистоту поверхности. А при производстве методом холодного волочения имеются еще и дополнительные преимущества: – увеличение предела текучести; – прочности; – твердости протягиваемой заготовки. Многие сферы промышленности и народное хозяйство широко применяют продукцию волочильного производства. Методы волочения используются: – при получении проволоки минимального диаметра 5 мкм; – при изготовлении тонких труб, труб диаметром макс. 400 мм. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения работы проведено изучение конструкции волочильного стана КГТ 20/10, описан прицеп его работы, основные узлы. В расчетной части проведен расчет привода волочильного стана, открытой и закрытой передачи. Выполнен проверочный расчет подшипников, выявлены упругие деформации подшипников волочильного стана. Выполнение работы позволило более глубоко углубится в изучение дисциплины, изучить методику расчета деталей машин, получен большой навык в работе со справочной литературой. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКП. Ф. Дунаев, О. П. Леликов, Курсовое проектирование, М.: «Высшая школа», 1990. – 399 с.С. А. Чернавский, Курсовое проектирование деталей машин, М.: «Машиностроение», 1980г.Н.Г. Куклин и др. Детали машин. – М.: Илекса , 1999.-392 с. Целиков А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов Т. 3/ Целиков А.И// Машины и агрегаты для производства и отделки проволоки М.: Металлургия, 1988. С. – 484-485.Королёв А.А. Конструкция и расчёт машин и механизмов прокатных станов: М.: «Металлургия». 1985. 376с.Баранов Г.Л. Расчёт деталей машин. Учебное пособие сост. Баранов Г.Л. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 190 с. Решетов Д. Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989–496с.Решетов Д. Н. Детали машин. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1989-367с. В.И. Анурьев Справочник конструктора машиностроителя